下载后可任意编辑离子注入技术的进展及其在材料方面的应用下载后可任意编辑摘 要离子注入是一项新兴的材料表面改性技术。它能够使材料表面的机械、 物理、 化学、 电学等性能发生变化。有效地提高材料表面的硬度以及耐磨擦、 耐磨损、 抗腐蚀、 抗疲劳等能力, 延长材料使用寿命, 增加经济收益。本文介绍了离子注入的基本原理以及技术特点, 描述了离子注入在金属材料表面改性、 半导体材料以及超导方面的技术应用, 并展望了离子注入的应用前景。关键词: 离子注入; 材 料; 表面改性; 半导体; 超 导一、 绪 论离子注入技术于七十年代初首先成功地应用于半导体工业, 成为制备大规模集成电路必不可少的手段之一。八十年代起人们把离子注入技术开始用于金属材料的表面改性。由于该项技术本身的独特优点、 良好的改性效果以及潜在的巨大经济效益, 近年来吸引了愈来愈多的讨论者开始从事该项技术的开发讨论。日前, 随着应用范围的日益扩大和理论讨论的不断深化, 离子注入技术日趋成熟。近年来离子注入的方式也更加多样化, 除了常规离子注入外, 下载后可任意编辑由此派生出的其它注入方法有: 反冲注入、 动态反冲注入、 离子束混合等。注入方式的多样化完善了注入实验手段, 使人们对各种具体情况能够选择恰当的注入方式, 以满足不同的要求。在实际应用中, 很多方面都需要固体材料有较好的表面性能, 如耐腐蚀性, 抗磨损性, 较高的硬度和抗氧化性等, 而这些性能都直接与固体材料表面成分, 结构组态, 化台物相等有关, 离于注入技术是最重要的手段之一。离子注入技术应用于金属材料的改性, 从碳素工具钢、 硬质合金刚到人造或天然金刚石制造的量具、 刃具、 刀具、 模具和工件等, 经过表面改性, 可提高使用寿命。经离子注入后, 材料(或工件)韵表面硬度、 耐磨损性能、 抗腐蚀能力及使用寿命等, 一般可提高几倍到十几倍。当前, 离子注入已经进展成为一门核技术与金属学之间新兴的边缘学科——”离子注入冶金学” (Ion Implantation Metallurgy)。各发达国家都十分关注这门学科的进展和应用。二、 关于离子注入的简单介绍( 一) 离子注入的定义离子注入是利用某些杂质原子经离化后形成带电杂质离子, 离子经过一定的电场加速, 直接轰击靶材料实现掺杂或其它作用。一般的说,离子能量在 1－5KeV 的称为离子镀; 0.1-50KeV 称作离子溅射; 一般称 10－几百 KeV 的称为离子注入。注入到材料中的离子...
