SiC中离子植入诱导的化学和成分的变化以及由此引起的氢渗透特性

SiC晶体薄膜是科学技术感兴趣的材料，因为它有着多方面的潜在应用，如用于光电子学、高温半导体器上，用做核聚变装置第一壁材料（涂在不锈钢器壁表面上），以及用作高耐磨材料（也是涂在钢件表面上）。晶体SiC的大量用途也存在于非晶状态（α-SiC)。许多研究都侧重于研究这种非晶薄膜的结构和机械性能。然而，很少有人知道关于轰击诱导的化学和成分的变化。这里，我们综述与SiC和其它碳化物中轰击诱导的结构和成分变化有关的观测和解释。重点是放在N^-植入，N^+植入导致用N逐渐代替C的 SiCxNy化合物。证明N植入通过促使在陶瓷－金属界面形成新的化学键大大增强了α-SiC与不锈钢之间的附着力。经过查考文献数据，我们或多或少地发现一些辐射诱导的迁移过程的明显证据。这些过程包括：(a)Gibbsian偏析；（b) 蒸发；（c）由不平衡电荷分布提供的长程 力；（d）缺陷诱导的迁移和（e）表面C的优先损失。这此现象有助于说明在SiC表面或其下面的成分的各种变化。当低能到中能的氢 碰撞碳化物表面时化学的和 与输 运相关的过程同时发生。在未来一低的聚变堆中大量氚能以被捕获的或游移的形式存在于壁上或其它内部部件。因此，甚至通过厚壁材料的氚渗透可能提出一 些难题。对α-SiC薄膜的氢渗透讨论表明，这种渗透受表面变化的强烈影响。