材料合成与制备

仅供参考，单晶：三维方向上由同一空间格子构成，整个晶体中质点在空间的排列为长程有序。非晶：为非晶态。析出的过程。子在工件外表形成与靶材外表成分一样的薄膜。这种制备薄膜的方法称为溅射成膜。薄膜材料，这种存在化学反响的气相沉积称为化学气相沉积。三温度法：在制备薄膜时，必需同时掌握基片和两个蒸发源的温度，所以也称三温度法。同或导电类型不同的极薄半导体单晶薄膜交替地外延生长在一起形成的周期性构造材料。8粉料放入高压容器中，降低烧结温度，避开晶粒长大，获得高密度、高强度的陶瓷材料。9内部的一些载体性质的变化，从而使悬浮体的液态转变为固态。巨磁阻薄膜：材料的电阻率将受材料磁化状态的变化而呈现显著的变化。溶胶-凝胶法：而制成氧化物或其他化合物固体的方法。LB薄膜：是一种超薄有机薄膜，即在水-气界面上将不溶解有机分子或生物分子加以严密有序排列，形成单分子膜，然后再转移到固体外表上。1.试说明再结晶驱动力。答：用应变退火方法生长单晶，通常是通过塑性变形，然后在适当的条件下加热等温退火，温度变化不能猛烈，结果使晶粒尺寸增大。对于未应变到应变，依据热力学第肯定律，有：△E1-2=W—q；△H1-2=△E1-2+△〔pV〕由于△〔pV〕很小，近似得：△H1-2=△E1-2△G1-2==W—q—T△S 低温下T△SG1-2≈W—q再结晶的主要推动力。应变退火再结晶的推动力公式为:△G=W—q+Gs+△G02Walff答：在恒温恒压下，肯定体积的晶体处于平衡态时，其总界面自由能为最小，也就是说，趋Walff定理。3.试说明布里奇曼-斯托克定向凝固法生长晶体的根本思想。答：B-S法是在一个温度梯度场内生长单晶，在单一固—液界面上成核。待结晶的材料通常热器沿坩埚上升。4.试说明直拉法生长晶体过程中晶体直径的主要掌握因素。答：①掌握加热功率；②调整热损耗Qs；③利用帕尔帖效应；④掌握提拉速率。5.简述气相生长的原理和方法。方法：升华法：蒸气输运法：气相反响法：原理：对于某个假设的晶体模型，气相原子或者分子，在肯定条件下被晶体吸取，形成稳定的二维晶核。在晶面上产生台阶，再俘获吸取原子，开头运动。集中整个外表，晶体便会生长一成原子高度。如此反复循环即能生长晶体。试说明非晶态的概念与特性。答：概念：组成物质的原子、分子的空间排列不呈周期性和平移对称性，晶态的长程有序受称为非晶态。特性：1、高强度、高韧性；2、抗腐蚀性；3、软磁特性；4、超导电性；5、非晶半导体的光学性质：1〕光吸取；2〕光电导；3〕光致放射；6、其他性质：非晶态材料还有诸如室温电阻率高和负的电阻温度系数。试说明常见非晶态的分类。答：非晶态材料的分类：1.非晶态合金；2.非晶态半导体材料；3.非晶态超导体；4.非晶态高分子材料；5.非晶体玻璃。试说明非晶态材料的形成条件和构造模型。答：可以将形成条件概括为以下四点：①晶核形成的热力学势垒△G*要大，液体中不存在成核杂质；②结晶的动力学势垒要大，物质在Tm③在粘度与温度关系相像的条件下，Tm④原子要实现较大的重安排，到达共晶点四周的组成。1排列方式和液态构造相像。扑无序是指模型中原子的相对位置是随机的无序排列的。该模型强调构造的无序性。试说明非晶态材料的制备原理。答：获得非晶态最根本的条件：①足够快的冷却速率；②冷却到材料的再结晶温度以下。制备非晶的两个技术关键在肯定的温度范围内保存下来，并使之不向晶态发生转变。11.什么叫三温度法/四温度法？形成了四温度法。什么是溅射？影响溅射率的主要因素？答：溅射：溅射是指荷能离子轰击靶材，使靶材外表原子或原子团逸出的现象。溅射率是打算溅射成膜快慢的主要因素之一。影响溅射率大小的主要因素有入射离子能量、入射角度、靶材及外表晶体构造。其中入射离子能量起打算性的作用。说明溅射机制的动能转移论。射原子相反方向的动量，撞击外表而形成溅射原子。CVD反响体系成分：CVD原料通常要求室温下为气体。气体的组成：气体成分是掌握薄膜生长的主要因素之一；CVD可承受封管法、开管法和减压法三种；温度：温度是影响CVD说明什么叫分子束外延MBE。呈束状，而不构成整个腔体气氛，这就是分子束外延法的思想。说明微波电子盘旋共振CVD原理、技术及应用。答：原理：ECRPCVD由放电室、沉积室、微波系统、磁场线圈、气路与真空系统等几个主要局部组成。处于放电室的等离子体在磁场中做盘旋运动，使电子的盘旋运动频率与微活性和高密度的等离子体。技术：ECRPCVD可在低的气体流量、衬底不加热的状况下高速沉积高质量薄膜。应用：ECRPCVD简述微波烧结的优点。微波烧结模式与常规烧结相比，具备以下特点：不需元件也不需绝热材料，构造简洁，制造修理便利；可快速加热烧结；〔3〕便于简单外形大部件烧结；〔4〕高效节能；〔5〕无热源污染，有利于制备高纯陶瓷；〔3〕可改进材料的微观构造和宏观性能，获得细晶高韧的构造陶瓷材料。影响非晶态稳定性的因素：a动力学因素b合金化效应c尺寸效应d位形熵e成型制备技术工艺：abcde陶瓷原位凝固胶态成型工艺：a凝胶注模成型工艺bcde溶胶-凝胶法