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。

为了开发一种新方法，该方法获得了金属和陶瓷之间的受控键合界面，已新设计的是一种使用高能电子射线的辐照效应的金属/陶瓷结合方法。在这种方法中，提前由目标原子组成的金属相分布在陶瓷基板的表面或内部位置，该位置辐射了几种MEV的高能电子线，并开始从在陶瓷期间，它被强行注入原子量表，以创建成分倾斜度和受控的金属/陶瓷连接界面。该方法应用于AU/SIC复合样品。样品设置在超高压电子设备中，并从蒸熟的侧辐照黄金，获得直径约为3μm的强制注射区，同时观察辐照区域的结构变化。辐照结束后，将该注射样品转移到扫描型O-GERIE电子光谱仪中，并对电子辐照和非辐照区域进行了分析。结果，在以下过程中认为将黄金注射到A-SIC被认为是生成的。当Au/A-SIC双层膜被高能电子辐照照射时，基板上的A-SIC首先变得无定形。结果，形成了碳和硅悬挂键。由于与电子的弹性碰撞，高能量 - 凯内哈拉（Kanehara）在A-SIC中被弹跳。卡尼哈拉（Kanehara）注射为这些孤立的原子，更喜欢用悬挂键合的硅。在持续辐照过程中，坎哈拉 - 加（Kanhara-ga）被A-SIC纳入了A-SIC，会反复扩大高能电源，但是每次他重新构成新的硅并逐渐移动到更深层次。已经发现，高能电动线射线辐照效应可以提供这种浓度和结合到AU/SIC界面的结合。明年，我们将研究广泛的金属/陶瓷，并确定该方法的一般性质。