钛-硅系快速热退火固相反应机制的研究

钛膜在10^(-7)Torr真空中用电子束蒸发沉积在硅单晶片上,以快速热退火方式进行团相反应。转靶X射线衍射分析发现,540—600℃退火后,有两个亚稳相Ti_5Si_4的衍射峰。延长退火时间,第一成核相Ti_5Si_4可持续存在到钛被消耗完,随即转变成稳定相TiSi_2。退火温度高于640℃,形成稳定相TiSi_2。薄层电阻和喇曼散射的测量研究结果表明,与X射线衍射有很好的对应。207和244cm^(-1)波数处的两个喇曼峰为TiSi_2的特征喇曼峰,而270,297和341cm^(1)的三个喇曼峰似乎是由Ti_5Si_4引起。

压力下Ti_(60)Si_(40)纳米晶的固相反应

利用球磨方法制备出Ｔｉ６０Ｓｉ４０纳米晶混合物，研究了该混合物在不同静压力下固态反应，利用Ｘ射线衍射和电子显微镜分别研究了样品中的相组成。实验结果表明，球磨过程中生成的微量新的亚稳相可以在适当的压力和温度条件下长大，但其长大速率却随压力的增加而减小。在常压下进行相同温度和时间的热处理，则只有纳米晶的长大而没有固相反应发生。