难熔金属及硅化物薄膜制备技术研究

本文对难熔金属及其硅化物的形成，特性进行了研究。     

难熔金属材料的研究

本文首先介绍了难熔金属材料钨、钼、钽、铌及其合金的应用和研究现状,难熔金属材料及其合金的熔点决定了其使用温度的高低顺序。针对难熔金属材料的质量控制,本文从材料成分的优化、制造工艺的改善、生产设备的改进、新产品的开发等方面进行了分析和说明。     

难熔金属增韧金属硅化物的研究进展

难熔金属具有熔点高、弹性模量高、良好的塑性和韧性、高温强度高、热膨胀系数小等特点,是改善金属硅化物室温韧性和高温强度的理想选择之一。重点介绍了Mo、Nb两种难熔金属在增韧金属硅化物材料方面的应用及研究进展。     

难熔金属及硅化物薄膜制备技术研究

本文对难熔金属及其硅化物的形成、特性进行了研究．主要对难熔金属Mo、难熔金属硅化物TiSi2、PtSi2等进行了探讨．采用溅射难熔金属、热硅化反应的手段，对解决VLSI工艺的某些问题，如：解决由于MOS电路图形尺寸缩小带来的概电阻增大的问题以及采用硅化物（如PtSi2）一阻挡层（W、MO、Ti等）一Al多层金属布线、解决欧姆接触和铝的电迁移问题起了极好的作用．     

难熔金属及硅化物薄膜制备技术研究

本文对难熔金属及其硅化物的形成，特性进行了研究。主要对难熔金属Ｍｏ、难熔金属硅化物ＴｉＳｉ，ＰｔＳｉ２等进行了探讨，采用溅射难熔金属，热硅化反应的手段，对解决ＶＬＳＩ工艺的某些问题，如：解决由于ＭＯＳ电路图形尺寸缩小带来的栅电阻增大的问题以及采用硅化物－阻挡层－Ａｌ多层金属布线，解决欧姆接触和铝的电迁移问题起了极好的作用。     

纳米难熔金属粉末研究进展

纳米粉末的制备方法按照常规分类可以分为固相法、气相法、液相法.文中综合讨论了国内外制备硬质材料粉末的新进展和新动向.重点分析和讨论了液相法制备硬质材料粉末的工艺方法和工艺特点,采用液相法研究和制备了硬质材料纳米粉末,分析了纳米粉末的重要特性和结构.     

难熔金属离子注入纯铝的相对浓度分布

报导大束流密度条件下Ｔｉ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｖ，Ｗ等难熔金属离子注入纯Ａｌ中的原子相对浓度分布和有关数据。简单讨论了束流加热及缺陷相关效应和化学反应对相对浓度分布形状的影响。     

难熔金属钽、钼、钨的高温高压状态方程及声速的第一性原理研究

难熔金属的高压熔化曲线在动-静高压实验之间存在巨大争议,而在发生冲击熔化之前是否存在固-固相变是目前的研究热点问题.本文以3种典型难熔金属钽、钼、钨为例,通过第一性原理晶格动力学方法,计算了钽、钼、钨的声子色散曲线.采用准谐近似的方法,获得了Hugoniot状态方程以及Hugoniot声速.对于钽和钨的声速计算表明,其基态体心立方结构在高压下一直保持其稳定性;而钼的晶格动力学计算表明其基态结构的稳定性在高压下消失,而钼的Hugoniot声速在175–275GPa区域内发生了拐折,这一结果证实了冲击波实验中对于钼的声速测量的结果:在210GPa压力附近声速发生间断.     

分子动力学研究难熔金属(V、Nb和Ta)熔点

根据分析型嵌入原子模型(MAEAM)和分子动力学(MD)方法,在NPT系综条件下从原子尺度上研究难熔金属V、Nb、Ta的内能、结构、密度等物理量随温度变化,并根据各物理量随温度突变得出3种金属晶体熔点分别为(2 180±20) K、(2 820±20) K、(3 280±20) K,所得到的结果与已有实验值吻合.本文根据径向分布函数随温度变化,从微观方面探讨金属熔化过程及其引起它们熔化原因,为进一步研究金属在高温条件下特异性能打下了基础.     

难熔金属梯度合金的进展

文中概述了双相结构梯度硬质合金(DP合金)的性能与结构特点以及研究现状;介绍了脱β层梯度合金形成的过程机理以及β相溶解模型;阐明了金属熔体渗透制备梯度合金的方法;介绍了硬质合金和金属陶瓷组合梯度材料强化机理和材料设计的理论基础,并介绍了近十年国内外难熔金属梯度材料的发展状况.     

超硬材料5d过渡金属氮化物、硼化物和碳化物的新进展

回顾了最近几年有关新型超硬材料——5d过渡金属氮化物、硼化物和碳化物的研究进展.阐述了此类材料弹性性质优劣的起源,分析了电子结构与弹性之间的关联性,并提出了此类材料需要解决的关键问题.     

高压下超硬材料VB晶体稳定性及物理性质

钒硼化物在新型超硬材料探索过程中脱颖而出,成为未来超硬材料的研究重点。研究过程中所有的计算均采用第一性原理密度泛函理论方法,在VASP软件中实现的。交换关联泛函采用General Gradient Approximate(GGA)的形式,价电子波函数由projector-augmented wave (PAW)方法来处理,截断能为550 eV;通过应力-应变方法计算在0、20、40、60、80、100 GPa压力下材料的弹性常数;通过Voigt-Reuss-Hill(VRH)近似方法获得材料的弹性模量、剪切模量、杨氏模量和泊松比等弹性性质。计算表明:VB在常压下的维氏硬度39.9 GPa,是一种潜在的超硬材料;VB是一种正交结构,一个晶胞中含有8个原子,且随着压力的增加稳定性增强;VB具有金属特性,是一种脆性材料。计算的数据与实验结果吻合,为进一步研究钒硼化物提供理论指导。     

5d过渡金属碳、氮化合物在超硬材料方面的应用前景

随着科学技术的发展,工业上对各种功能材料的需求越来越多.与此同时,各种计算软件程序的开发使得计算机理论计算的能力也不断提高,因此越来越多的物理、化学和材料等领域的研究分支也日益壮大.近年来,伴随一些过渡金属碳、氮化合物在一定实验条件下的合成,过渡金属碳、氮化合物独特的一些物理性质如高熔点、高硬度及超导性等被人们逐渐重视.在切割工具、扩散障碍层、太阳能电池等工业应用方面过渡金属碳、氮化合物具有广泛的应用前景,因而引起了众多科学家的研究兴趣.