高介电常数栅介质的性能及与硅衬底间的界面稳定性

二氧化硅由于具有良好的绝缘性能及稳定的硅／二氧化硅界面而长期用于硅集成电路的制备。然而对于纳米线宽的集成电路，需要寻找新的高介电常数（高k）的栅极介质材料代替二氧化硅，以保持一定的物理厚度和优良的耐压及漏电性能。这些栅极候选材料必须有较高的介电常数，合适的禁带宽度，高质量的表面形貌和热稳定性并与硅衬底间有良好界面。此外，其制备加工技术最好能与现行的硅集成电路工艺相兼容。本文从固体物理和材料科学理论出发，阐述选择高k栅介质材料的基本原则，介绍目前研究的材料体系、制备方法、材料性能以及界面稳定性，并展望了这些高k栅介质材料的应用前景。     

Q235钢表面氩弧熔覆MoNiSi/Ni_3Si金属硅化物复合涂层组织与性能研究

以Mo粉、Si粉、Ni粉为原料,采用氩弧熔覆技术在Q235钢基材表面原位合成了MoNiSi/Ni3Si金属硅化物复合涂层,分析和测试了涂层的显微组织、显微硬度和耐磨性.结果表明:在Q235钢表面成功制备了以MoNiSi/Ni3Si为基体,以金属硅化物MoNiSi为增强相的复合涂层.性能分析结果表明:涂层的显微硬度可达1 000HV,涂层耐磨性较基体提高12倍.     

热压烧结原位合成Coss/Co3Mo2Si复合材料

为优化过渡金属硅化物的中低温脆性, 以金属粉末为原料通过热压烧结制备了Co₃Mo₂Si增强、Co基固溶体(Co_ss)增韧Co_ss/Co₃Mo₂Si复合材料, 并对其微观组织结构及力学性能进行了研究。结果表明: Co_ss/Co₃Mo₂Si复合材料主要由Co₃Mo₂Si三元金属硅化物相和Co_ss相组成, 两相均匀分布; Co₃Mo₂Si三元金属硅化物相质量分数增加材料的硬度升高, 但抗弯强度降低, Co_ss相质量分数增加材料的相对密度和抗弯强度均升高; 抗弯强度的最大值可由单一Co₃Mo₂Si相的335.7MPa提高到Co_ss/Co₃Mo₂Si复相的756.2MPa。     

银包覆过渡族金属硒化物的制备及银基复合材料性能

为了提升银基复合材料中各相与基体之间的界面结合强度，改善材料性能，采用化学还原制备银包覆NbSe₂及银包覆Ti_0.09Nb_0.91Se₂颗粒，并通过粉末冶金法制备了Ag基复合材料。结果表明：银颗粒均匀分布在过渡族金属硒化物表面，包覆效果好。银包覆处理增加了过渡族金属硒化物与金属基体Ag之间的接触，改善了Ag与过渡族金属硒化物之间的润湿性，减小了Ag与过渡族金属颗粒之间的排斥力，使得过渡族金属硒化物在Ag基复合材料发生分解的可能性大大降低，提高了复合材料的力学性能，增强了过渡族金属硒化物与基体之间的界面结合强度。与含有NbSe₂的银基复合材料相比，含有Ag包覆过渡族金属硒化物的银基复合材料的摩擦性能略有下降。     

机械合金化结合放电等离子烧结技术制备热电材料的研究进展

近年来,热电材料研究取得重要突破,不仅传统Bi₂Te₃、PbTe基热电材料性能得到提升,同时还发现一批新型高性能热电材料,如SnSe、GeTe等。热电材料性能的提升不仅取决于材料成分、结构及缺陷,还与制备工艺密不可分。机械合金化（mechanical alloying,MA）结合放电等离子体烧结（spark plasma sintering,SPS）的粉末冶金技术是制备热电材料的重要方法,该方法简单、高效,获得的晶粒尺寸较小,同时可以引入纳米结构和缺陷,有助于降低晶格热导率,获得高热电性能。此外,基于机械合金化结合放电等离子体烧结技术制备出的块体材料具有更优的力学性能,可以有效地增强热电器件的使用寿命。本文介绍了机械合金化与放电等离子体烧结方法制备热电材料的基本原理和关键影响因素,并概述了利用该方法制备的碲化物、硫化物和硒化物基热电材料的研究进展。     

半导体用钨硅薄膜的制备技术及应用研究进展

钨硅薄膜具有电阻率低、热稳定性强及抗化学腐蚀性能优异等特点,是半导体集成电路重要的构成部分,主要作为栅极接触层、扩散阻挡层或者黏附层等来进行使用。本文归纳了半导体用钨硅薄膜的制备技术及应用方面的研究进展,首先分别对物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)制备钨硅薄膜的方法进行介绍,并分析了各种制备工艺的优缺点,并进一步对钨硅薄膜在半导体中的主要应用场景进行了介绍。最后分析了钨硅薄膜的未来发展前景,认为随着半导体产业的不断发展及钨硅薄膜应用的持续拓宽,钨硅薄膜的重要性将会进一步显现,钨硅薄膜的制备技术必将获得进一步的提升。     

Nb-Ti-Al基合金防护涂层制备及其抗氧化机理研究

采用真空电子束和电弧炉熔炼制备Nb–Ti–Al基合金,采用料浆熔烧法在合金表面制备Si–Cr–W涂层。在1250℃下对涂层进行氧化测试,通过扫描电镜、能谱分析方法分析涂层测试前后的微观形貌变化以及成分分布。分析结果显示,涂层由Nb、Ti、Cr、W等金属硅化物组成,依靠金属硅化物的氧化分解形成SiO_2和复合金属氧化物来实现对合金的高温氧化防护。在氧化测试100 h以后,涂层外层因氧化而疏松,但内层未被氧化依然致密,说明该涂层具有良好的高温抗氧化能力。     

工程材料用的几种表面分析方法

工程材料涂层镀层和表面处理技术的发展,为设计者提供了极有吸引力的广泛应用。在电子领域有:半导体元件离子注入;内接线板用金属硅化物薄膜;热接头;超导薄膜;具有线性特征的充分粘结。在机械领域:切割工具和钻具硬化层;轴承的低摩擦层。化学领域:耐蚀层;催化层;气体探测器电极。物理学领域:磁带、磁盘的磁性层;防扩散层(用于食品保鲜);光学镜头涂(镀)层。     

白光LED用硅基氮(氧)化物荧光粉的研究进展

硅基氮(氧)化物荧光粉因其具有结构特性多样化、发光效率高、热稳定性和化学稳定性好等优点,在白光LED领域有着广阔的应用前景。自20世纪末以来,多种基质结构的硅基氮(氧)化物荧光粉陆续被发现和报道。本文综述了近年来硅基氮(氧)化物荧光粉的基质体系和发光性能,分析总结了硅基氮(氧)化物荧光粉的制备方法及发光性能改进的研究新进展。最后,展望了硅基氮(氧)化物荧光粉的研究发展方向,指出(Ca,Sr)AlSiN_3:Eu~(2+)红色荧光粉需进一步提高发光效率,La_3Si_6N_(11):Ce~(3+)黄色荧光粉需进一步完善发光性能与制备工艺、晶体结构间的相互影响规律,而β-Sialon:Eu~(2+)绿色荧光粉需深入研究激活剂Eu~(2+)的有效溶入机制,提高其发光性能和发光效率。此外,开发更多具有更优异性能的新型硅基氮(氧)化物荧光粉,探索工艺条件和缓、成本低廉、适于工业化量产的简易的制备技术、装备和路线,也是氮(氧)化物荧光粉研制需继续努力的方向。     

浅谈氧化锌半导体材料的性能研究与制备进展

作为典型的第三代半导体材料,氧化锌因其自身独有的电学、光学记忆性能被广泛地应用于导电记忆元件、激光系统以及集成电路中,以此在满足各企业作业需求的基础上,也为预期发展目标的实现奠定了良好基础。鉴于此,本文主要基于氧化锌半导体材料的主要性能,对其制备方式进行了全面探析。