材料表面理化性能的離子注入調控機理及套用研究

《材料表面理化性能的離子注入調控機理及套用研究》是依託北京師範大學，由鄭瑞廷擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：材料表面理化性能的離子注入調控機理及套用研究
• 依託單位：北京師範大學
• 項目負責人：鄭瑞廷
• 項目類別：面上項目

項目摘要

本課題圍繞離子注入過程中，材料表面改性層性表面能、化學電位、Zeta電勢等物理化學性能的變化及其離子束改性工藝等關鍵問題，在銅、矽、聚醯亞胺等不同種類材料表面注入不同電負性的元素，全面分析材料體系、注入離子選擇和注入工藝對離子注入過程中材料表層微觀結構與物理化學特性的影響，系統探討微觀結構與理化特性的關聯性，研究材料表面理化特性的變化機理，掌握載能離子束材料表面理化改性方法，發展離子注入輔助材料表面圖形化工藝。本課題的開展將極大的拓展離子注入材料改性的研究領域，有力地促進核科學、材料科學、物理學、化學、微電子等學科交叉的發展，對於推動高技術和新材料的發展具有重要意義。

結題摘要

本課題圍繞離子注入過程中，材料表面改性層性表面能、化學電位、Zeta電勢等物理化學性能的變化及其離子束改性工藝等關鍵問題，在銅、矽、聚醯亞胺等不同種類材料表面注入不同種類的金屬元素，分析了材料體系、注入離子選擇和注入工藝對離子注入過程中材料表層微觀結構與物理化學特性的影響，發現離子注入後材料表面zeta電位的變化與注入離子的電負性及微結構變化關係不大，而與注入離子d層電子數目有緊密的聯繫。發現離子注入後材料表面腐蝕電位的變化在Zeta電位上有明顯的表現，利用這種腐蝕電位的變化製備了超細矽納米線。掌握了載能離子束材料表面理化改性規律，發展離子注入輔助材料表面正反圖形化工藝。本課題的開展有助於拓展離子注入材料改性的研究領域，促進核科學、材料科學、物理學、化學、微電子等學科交叉的發展，對於開發離子注入技術在半導體、生物、保密等領域的套用具有重要意義。