超高纯CuMn合金材料微观组织和织构演变研究

当前超大规模集成电路(ULSI)的特征尺寸已经步入纳米范围,随着特征尺寸的减小,铜互连面临着严重的可靠性问题,采用合金化手段可有效抑制晶界附近的电迁移。因而本文主要研究超高纯铜锰合金材料,通过金相(OM)、电子背散射衍射(EBSD)等分析手段研究超高纯铜锰合金材料塑性形变过程和热处理过程中铜锰合金试样的微观组织变化和轧制、再结晶织构变化。实验结果表明:经过对塑性变形试样的分析后发现,试样微观组织主要由许多破碎的小晶粒及亚晶组成,同时试样中存在典型的轧制织构并且存在大量的小角度晶界。经过退火热处理后,试样的微观组织比较均匀,晶粒细小,晶粒尺寸大约为10.7μm;典型轧制织构组分下降比较明显,典型再结晶织构组分上升,但大部分晶粒处于随机取向,试样退火热处理后几乎全部为大角度晶界。

高纯致密氧化镁陶瓷的常压和真空烧结

MgO为重要的功能型材料,磁隧道结（MTJ）以MgO薄膜作为势垒层时在室温下具有巨大的隧穿电阻效应。实验采用冷等静压（CIP）工艺将高纯MgO粉末（纯度〉99.99%）压制成相对密度为60%左右的坯体,再在500℃充分煅烧后分别进行常压烧结和真空烧结。通过优化烧结工艺参数,可制备得到用于溅射沉积MgO薄膜的高纯高致密MgO陶瓷靶。为了探讨烧结温度、保温时间、烧结气氛对MgO陶瓷致密化和晶粒生长的影响,对烧结后的MgO陶瓷进行取样,并对试样进行金相（OM）观察、X射线衍射（XRD）测试、断面扫描电镜（SEM）观察。结果表明：与常压烧结气氛相比,真空烧结气氛能明显提高MgO陶瓷的致密度,且在烧结中后期封闭气孔形成后真空烧结的作用更显著;在真空气氛进行1500℃保温4 h烧结,可得到相对密度为99.12%,平均晶粒尺寸11.71μm的高纯MgO陶瓷;真空烧结的MgO陶瓷晶粒尺寸更均匀,尺寸标准差低于4.8μm,晶粒沿（200）方向择优生长的趋势更明显,而常压烧结的MgO陶瓷晶粒尺寸分布范围较广,晶粒的择优生长趋势不明显。