麦秆皮层硅化物的XPS研究(Ⅱ)

用X射线光电子能谱法(XPS)研究了麦秆节间不同部位皮层的硅化物组成及含量,探索皮层硅化物的碱稳定性。结果表明,在实验条件下,节间所有部位皮层中的硅化物均是由有机硅化物和无机硅化物组成;无机硅化物的含量约为有机硅化物的3倍,且种类更复杂;节间上部皮层的硅化物含量最高,下部皮层的硅化物含量最低;自外至里,上部皮层中硅化物的含量、分布具有与其他禾本科原料皮层相似的规律性,下部皮层的规律性较差。不同硅化物的碱稳定性有差别;部分无机硅化物微块由于其连接机构的碱溶解而脱落,完好地存在于黑液之中。在皮层生物结构中,硅化物的堆砌、连接方式及其碱溶机理有待进一步研究。

28nm HKMG技术中镍硅化物异常生长引发的失效

针对28nm高介电常数金属栅(HKMG)技术研发初期出现的镍硅化物异常导致的失效进行了深入探究。发现第二道镍硅化物激光退火工艺对产品良率有重要影响。对裸晶内失效位置进行透射电子显微镜(TEM)检测,结果表明失效区域均为PMOS器件的SiGe区域。这意味着在相同的热预算条件下,PMOS的工艺窗口相较于NMOS会更狭窄。结合激光退火工艺特性,在首次扫描过程中,受降温阶段的影响,晶圆特定区域会累积额外热量,使得该区域热预算异常升高,镍硅化物产生异常,导致产品良率损失;当激光退火温度降低40℃,镍硅化物缺陷问题得以成功解决,产品良率也得到明显提升。

合金化和热处理对难熔金属硅化物基合金组织和性能影响的研究现状

综述了合金化和热处理对硅化物基合金组织和性能的影响。在铌硅化物基合金中添加Mo,W或Al后,电弧熔炼态组织中的硅化物相为βNb5Si3;添加Cr或者V后,硅化物相为αNb5Si3;加入Ti后,硅化物相是Nb3Si。添加Ti,Hf和B可提高铌硅化物基合金的室温断裂韧性,添加W或Mo后合金的高温强度显著提高,而添加Cr,Al和Ti明显改善其高温抗氧化性能。在MoSi2中加入W,Nb和Ge等合金化元素后分别形成(Mo,W)Si2,(Mo,Nb)Si2或Mo(Si,Ge)2等硅化物,但在钼硅化物基合金中添加B后生成α-Mo,Mo3Si和T2相(MoSiB2),并且T2相所占的体积百分比与B的含量成正比。α-Mo相的含量对合金的断裂韧性和抗氧化性有重要影响。Nb或Mo的硅化物基合金的热处理温度都比较高,经过再结晶退火后合金中的组成相及其所占的体积百分比均发生变化,并且组织粗化,但分布更加均匀,从而对力学性能有显著的影响。

铌硅化物基超高温合金表面包埋渗Al改性硅化物涂层的组织结构

分别采用两步包埋渗法和包埋共渗法在铌硅化物基合金表面制备了Al改性硅化物抗氧化涂层.两步包埋渗法是先在合金表面包埋渗Si制备(Nb,X)Si2(X表示Ti,Cr和Hf元素)涂层,然后再将渗Si试样于800～1000℃包埋渗Al.结果表明:当渗Al温度达到860℃时渗入(Nb,X)Si2层中的Al可形成(Nb,Ti)3Si5Al2相;当渗Al温度达到900℃时渗入的Al还可穿过(Nb,X)Si2层在渗Si层与基体之间形成(Nb,Ti)(Al,Si)3层.经1150℃/20h Si-Al包埋共渗后在合金表面形成的涂层具有多层复合结构:外层主要由(Nb,Ti)3Si5Al2和(Nb,Ti)(Al,Si)3组成;中间层上部为(Nb,X)Si2,下部为低硅化物(Nb,X)5Si3;内层由基体相(Nb,Ti)Al3和柱状晶(Cr,Al)2(Nb,Ti)组成.

离子束混合生成钼硅化物的生长动力学

离子束混合(IM)形成铝硅化物的过程中,相的生成及相结构的转变与注入及后退火过程中外界给系统所提供的激活能有关。衬底加温IM时,钼硅化物的生长厚度与注入剂量的平方根成正比(x∝(?)^(1/2));理论分析表明,其生长规律与注入过程的能量淀积密度Δ_v有关,当Δ_v很大时x∝(?)^(1/2),当Δ_v较小时x∝(?)。而且,扩入Mo膜中的氧杂质会明显降低铝硅化物的生长速率。

自对准硅化物工艺研究

对适用于深亚微米CMOS器件的各种自对准硅化物工艺进行了讨论,并对不同硅化物薄膜的特性进行了分析。结果表明,随着大规模集成电路特征尺寸的不断缩减及其对器件性能要求的不断提高,常规Ti和Co的自对准硅化物工艺已经不能满足器件特征尺寸进一步缩小的需要;Ni的自对准硅化物工艺可以很好地满足超深亚微米及纳米器件对硅化物的需求。

铌合金硅化物涂层的结构及高温抗氧化性

分析了Ｃ－１０３铌合金不同改性成分的Ｔｉ－Ｃｒ－Ｓｉ硅化物涂层在氧化前后组织结构的变化，以及改性成分和涂层结构对高温抗氧化性的影响，结果表明，Ｇｅ、Ｍｏ和Ｗ改性的涂层结构不利于高温抗氧化性能的改善，添加Ｚｒ和Ａｌ后，其涂层组织结构有利干提高高温抗氧化性．

亚微米CMOSIC中自对准硅化物工艺的研究

自对准硅化钛工艺有许多重要的优点。但也存在栅氧化物的完整性、硅化物桥接短路、pn结损伤、二极管特性退化等问题。文章针对这些问题 ,在硅化前和硅化后的清洗、硅化的快速退火处理、接触电阻最佳化以及在硅化物上的接触孔腐蚀的选择性等方面进行了改进 ,有效地解决了问题。

硅化物处理对甜瓜白粉病的抑制效果

以玉金香甜瓜幼苗为材料研究不同硅化物对白粉病的抑制作用,结果表明:硅化物处理浓度较高时,对甜瓜幼苗叶片有一定的药物伤害,相同浓度条件下,硅酸钠伤害最大;其次为正硅酸;纳米氧化硅伤害最小。硅酸钠、正硅酸和纳米氧化硅能显著降低白粉菌初生芽管的萌发,并能显著提高甜瓜对白粉病的抑病率。3种硅化物处理可显著降低甜瓜白粉病的严重度,提高对白粉病的防效,其中硅酸钠防效最高;其次为正硅酸;纳米氧化硅防效最低。硅酸钠处理可显著提高过氧化物酶(POD)和β-1,3葡聚糖酶(GLU)的活性,起到诱导抗性作用;纳米氧化硅处理对POD活性没有影响,不具有诱导抗性作用。

近红外漫反射光谱法(NIRS)分析稻草纤维及硅化物组成

水稻稻草硅质化是影响稻谷生产与稻草营养品质的主要因素之一 ,对水稻稻草硅化特点的化学分析费时、耗资、准确度较低。利用近红外漫反射光谱法 (NIRS)具有分析速度快、精度高、结果稳定的优点。对同年采自福建省不同种植地、不同季节、不同品种的稻草及稻叶、叶鞘、茎秆共 92份样品进行半纤维素、纤维素、木质素、可溶及不可溶性硅化物成分的近红外光谱分析。研究利用改进最小偏差 (改进最小二乘法回归技术 )回归法 (ModifiedPLS)进行定标建模 ,并进行交叉验证 (cross validation) ,探讨了用近红外漫反射光谱技术建立稻草纤维及硅化物组成快速预测模型的可行性 ,以及影响NIRS技术在建模应用中的主要因素。

碳含量对Ti-60合金时效过程中硅化物的影响

Ti-60合金在β和α+β相区固溶处理后空冷,形成的片状组织和双态组织中没有硅化物析出.随后在700-800℃时效处理168h,在α/β片层界面、α片层内及初生α相内析出S2类型的硅化物(Ti,Zr)6Si3.C的加入阻碍硅化物在界面处和基体中的形核和长大,降低硅化物的析出速率.随着合金中C含量的增加,显著减小时效过程中硅化物的析出尺寸,这是由于C的加入,基体中固溶Si的能力增加及Zr原子扩散速度降低所导致的结果.相同温度下时效处理,双态组织中析出的硅化物尺寸比片状组织大.时效温度升高,硅化物的析出直径增大.

M_5Si_3型硅化物的研究及相关的物理冶金学问题

综述了近半个世纪来Ｍ５Ｓｉ３型硅化物研究的主要成果，从物理冶金的角度讨论了这一类化合物的共性和个性，阐述它们的相图与热力学性质、晶体结构、物理化学性质，还讨论了它们的制备、合金化与韧性化等方面的问题；最后。

包渗法制备硅化物涂层的结构形貌及形成机理

采用包渗法在C-103铌合金基体上制备MoSi2涂层,通过X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等手段研究涂层表面、截面形貌以及氧化后涂层结构变化,并分析硅化过程中涂层的形成机理。研究结果表明:包渗法制备硅化物涂层是通过反应扩散形成的,硅化过程服从抛物线规律;该涂层为复合结构:MoSi2相为主体层;以NbSi2相为主、并含少量Nb5Si3相的两相为过渡区;Nb5Si3相为扩散层。在高温氧化环境下,涂层表面生成致密的非晶氧化层,有效地阻止了氧向涂层内扩散。

Ti-Cr-Si硅化物涂层结构及裂纹扩展

分析研究了 C- 10 3铌合金改性 Ti- Cr- Si保护涂层氧化过程中结构的变化以及裂纹扩展过程。结果表明 ,涂层表面玻璃态氧化物性质。

难熔金属表面硅化物涂层的研究进展

硅化物涂层在高温下能够形成具有'自愈合'能力的SiO2玻璃膜,能够有效阻止氧向基体一侧的扩散,保护基材不被氧化,已成为难熔金属表面最为成熟的高温抗氧化涂层,在航空、航天等领域得到了广泛的应用。硅化物涂层主要有Si-Cr-Ti(Fe)、MoSi2和NbSi23大类体系。概述了难熔金属表面这3种硅化物涂层的制备方法、抗氧化机理、失效机制以及改性研究进展,并对其未来的发展趋势进行了探讨。

铌合金表面硅化物涂层热震行为研究

为提高铌合金高温抗氧化性能,采用复合包渗法在Nb521合金表面制备了以MoSi2为主体的硅化物涂层,对涂层进行了室温-1650℃热震试验,利用XRD,SEM,EDS以及EPMA等检测手段对热震前后涂层组织结构变化进行了分析,观察了裂纹扩展过程。结果表明：涂层室温-1650℃有效抗热震次数可达600次;热震过程中,元素扩散导致涂层组织结构发生明显改变;Nb5Si3低硅化物层的产生对裂纹扩展有重要影响。

BT25y高温钛合金固溶处理及热暴露过程中硅化物的析出机制

TEM观察了BT25y高温钛合金硅化物在固溶处理以及热暴露过程中的析出行为,结合Calphad相图计算技术研究了该合金硅化物的析出机制。在经单相区990℃固溶处理后的个别样品和两相区940℃固溶处理后的部分样品中,观察到(Ti,Zr)5Si3硅化物颗粒,依据计算,分析这些硅化物可能是由于Si分布不均匀,局部浓度超过0 3%而析出的;在两相区940℃固溶处理后的样品中还观察到平衡析出的(Ti,Zr)6Si3硅化物颗粒。两种固溶处理后的样品,在700℃热暴露过程中都有大量细颗粒(Ti,Zr)6Si3硅化物弥散析出。

激光熔覆硅化物涂层强化相的研究进展

综述了采用激光熔覆方法制备硅化物涂层中原位生成的强化相类型、分布以及强化机理,主要分析了各种强化相强化的涂层在室温、高温条件下的摩擦磨损性能。三元Laves相作为涂层强化相的研究最多,应用较成熟,是一类理想的激光熔覆涂层强化相。σ相和Cr3Si相因自身存在严重的室温脆性,应用受到一定限制。Me5Si3型相有突出的抗磨粒和粘着磨损的能力,其作为强化相应用到激光熔覆涂层中具有很大潜力。MeSi2型相自身的高熔点特性使其在制备高温耐磨涂层过程中得到应用。对过渡族金属与硅通过激光熔覆制得耐磨涂层的应用做出了展望。

铌硅化物基超高温合金整体定向凝固组织和固/液界面形态演化

采用有坩埚整体定向凝固技术研究了铌硅化物基超高温合金在不同过热温度下的定向凝固组织和固/液界面形态演化.研究结果表明:在抽拉速率均为15μm/s的条件下,当过热温度为1950℃时,定向凝固组织由初生铌基固溶体(Nb_(ss))枝晶和耦合生长的花瓣状(Nb_(ss)+γ-(Nb,X)_5si_3)共晶组成;当过热温度为2000和2050℃时,凝固组织为耦合良好的花瓣状共晶;但随着过热温度进一步提高到2100和2150℃,凝固组织演变为粗大树枝状Nb_(ss)和细小共晶.随着过热温度的提高,固/液界面形态出现树枝状界面→胞状界面→树枝状界面的形貌变化.

Ni(Pt)Si硅化物温度稳定性的研究

对比研究了夹层结构Ni/Pt/Ni分别与掺杂p型多晶硅和n型单晶硅进行快速热退火形成的硅化物薄膜的电学特性.实验结果表明,在600～800°C范围内,掺Pt的NiSi薄膜电阻率低且均匀,比具有低电阻率的镍硅化物的温度范围扩大了100～150°C.依据吉布斯自由能理论,对在Ni(Pt)Si薄膜中掺有2%和4%的Pt样品进行了分析.结果表明,掺少量的Pt可以推迟NiSi向NiSi2的转化温度,提高了镍硅化物的热稳定性.最后,制作了I-V特性良好的Ni(Pt)Si/Si肖特基势垒二极管,更进一步证明了掺少量的Pt改善了NiSi肖特基二极管的稳定性.