組織の超微細化による材料のハイブリッド化と界面制御

通过超精细微观结构进行材料杂化和界面控制

基本信息

批准号：
01647515
负责人：
藤田広志
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

金属とセラミックスの制御された接合界面を得る新手法を開発する目的で、高エネルギ-電子線の照射効果を利用した金属/セラミックス接合界面処理法を新しく考案した。この手法は、予め標的原子からなる金属相をセラミックス基板の表面もしくは内部の所定位置に分布させておき、これを数MeVの高エネルギ-電子線によって照射し、所要の標的原子を金属相から弾き出してセラミックス中に原子的尺度で強制注入して、組成傾配ならびにそれに伴う結合状態の制御された金属/セラミックス接合界面を創出するものである。この手法をAu/SiC複合試料について応用した。試料を超高圧電顕内にセットして、金を蒸着した側から電子照射し、直径約3μmの強制注入領域を得ると同時に、照射領域の構造変化をその場観察した。照射終了後ただちにこの注入試料を走査型オ-ジェ価電子分光装置に移送して、電子照射領域および非照射領域の状態分析を行った。その結果、a-SiC中への金の強制注入は次のような過程で生ずると考えられる。Au/a-SiC二層膜を高エネルギ-電子によって照射すると、まず基板のa-SiCがアモルファス化する。その結果、炭素およびシリコンのダングリングボンドが形成される。高エネルギ-電子との弾性衝突によって金蒸着層からはじき出しを受けた金原子は、このa-SiC中にたたき込まれる。これらの孤立した原子として注入された金原子はダングリングボンドを有するシリコンと優先的に結合する。a-SiC中にこのようにしてとり込まれた金原子は引き続く照射中に高エネルギ-電子によって繰り返しはじき出しを受けるが、その都度新しいシリコンと結合し直して、次第次第に深部へと移動する。MeVオ-ダ-の高エネルギ-電子線の照射効果を利用すると、Au/SiC界面にこのような濃度および結合状態の傾配を付与することが可能であることが判明した。来年度はより広範な金属/セラミックスの組み合わせについて研究を行い、この手法の一般性を確立する。

为了开发一种新的方法来获得金属和陶瓷之间的受控键合界面，已经设计了一种新的金属/陶瓷键合界面处理方法，利用高能电子束的辐照效应进行了处理。该技术涉及将靶原子组成的金属相，该靶原子位于陶瓷底物的表面或内部，并用高能电子束对其进行辐照，从而将其从金属相中的高能电子束放在金属相中的所需靶原子，并强行将其植入陶瓷，使其在ATOMIC SCABLE cORNOMIC SCABLE中均与相关的构造构造，并构成相关的构造，从而创建一个构造的构造。该技术应用于AU/SIC复合样品。将样品设置在超高压电显微镜中，并从沉积金的侧面照射电子，以获得直径约为3μm的强制注射区域，同时观察到辐照区域的结构变化。立即将注入的样品转移到扫描型Oger Valence电子光谱设备中，以分析电子辐射和非辐照区域的状态。结果，人们认为在以下过程中会强迫将黄金注入A-SIC：当Au/A-SIC双层膜被高能电子照射时，基板上的A-SIC首先是无定形的。结果，形成了碳和硅的悬挂键。由于与高能电子弹性碰撞引起的金原子已从金沉积层弹出。这些分离的原子植入了与悬挂键的硅优质键合。因此，在随后的辐射过程中，高能电子会反复驱逐出A-SIC的黄金原子，但是每次它们与新硅重新连接时，都会逐渐更深地迁移。已经发现，使用MEV合金的高能电子束辐照效应使得将结合态的浓度和倾斜到AU/SIC界面成为可能。明年，我们将对更广泛的金属/陶瓷组合进行研究，以确定该方法的通用性。