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World File Search System硅化物
利用二氯化双（三乙基膦）镍（II）和 1,4-双（三甲基锗基）-1,4-二氢吡嗪进行镍的低温热 ALD 工艺
镍薄膜可用于从微电子到保护涂层 1 和催化等不同应用领域。2,3 Ni 是未来集成电路 (IC) 互连中铜的替代材料之一，因为 Ni 具有低电阻率和低电子平均自由程，当互连尺寸足够小时，它的电阻率会低于铜。4 例如，当线宽低于 10 纳米时，钴的电导率将超过铜，而镍具有相似的体电阻率，但电子平均自由程甚至低于钴。5 通过加热薄膜，可以将沉积在硅上的 Ni 薄膜转化为低电阻率接触材料 NiSi。全硅化物 Ni 栅极可用于互补金属氧化物半导体。6 由于其铁磁特性，镍对于磁存储器的发展至关重要。自旋转移力矩磁阻随机存取存储器 (STT-MRAM) 被认为是一种通用存储器，有朝一日可能会彻底改变整个微电子行业。7
一种结合中能离子原位深度剖析的样品合成、制备和改性新系统
我们展示了用于样品合成、制备和改性的设备，这些设备可在乌普萨拉大学 Tandem 实验室国家研究基础设施的离子注入机设施中使用中能离子束进行原位研究。集成仪器可实现受控薄膜合成、改性和特性分析，适用于研究近表面过程，例如薄膜生长、相变、氧化、退火、催化或离子注入。我们描述了可用的仪器及其规格，并展示了四个演示实验，特别关注获得的原位能力，涉及 1) 薄膜的蒸发和热合金化 - 镍硅化物 2) 反应磁控溅射和受控氧化 - 光致变色 YHO 3) 溅射和低能注入 - 钨中的氢和 4) 敏感系统的表面清洁 - 自支撑硅膜。
用于电化学生物传感器的金属和金属氧化物基先进陶瓷——简要回顾
识别和量化某些生物分子（如多巴胺、葡萄糖、酪氨酸和胆固醇等）的生物浓度已成为治疗许多相关疾病的医学诊断基础。在大多数情况下，这些生物分子在血液等生物流体中的浓度可作为生物标志物，对疾病治疗至关重要。另一方面，先进陶瓷是指氧化物（氧化铝、氧化锆）、非氧化物：（碳化物、硼化物、氮化物、硅化物）、复合材料（氧化物和非氧化物的颗粒增强组合）等。这篇评论文章讨论了使用金属和金属氧化物基先进陶瓷开发的电化学传感器领域的最新发展，重点介绍了过去五年该领域的发展。本文介绍了针对一些重要生物分子（如对乙酰氨基酚、葡萄糖和多巴胺等）的先进陶瓷电化学生物传感器的主要结果、重要发现和有趣的化学性质。
电子束定向能量沉积制备 Ti60 合金的化学成分、微观结构、拉伸和蠕变行为
摘要：电子束定向能量沉积（EB-DED）是一种很有前途的制备大尺寸、完全致密和近净成形金属部件的制造工艺。然而，对于钛合金的 EB-DED 工艺了解有限。在本研究中，通过 EB-DED 制备了近 α 高温钛合金 Ti60（Ti-5.8Al-4Sn-4Zr-0.7Nb-1.5Ta-0.4Si）。研究了制备的合金的化学成分、微观结构、拉伸性能（室温和 600 ◦ C）和蠕变行为，并将其与传统锻造层状和双峰对应物进行了比较。结果表明，Al 和 Sn 的平均蒸发损失分别为 10.28% 和 5.01%。成品合金的微观结构以粗柱状晶粒、层状 α 和在 α / β 界面处析出的椭圆硅化物为特征。在拉伸性能方面，无论是在室温还是在 600 ◦ C 下，垂直试样的强度都低于水平试样，但延展性却高于水平试样。此外，在 600 ◦ C 和 150 MPa 条件下测量的 EB-DED Ti60 合金在 100 小时的拉伸蠕变应变在原有和沉积后的 STA 条件下小于 0.15%，符合变形 Ti60 合金的标准要求。EB-DED Ti60 合金的抗蠕变性能优于其变形双峰合金。
特刊“先进耐火合金”：金属，MDPI
在竞争激烈的全球市场上，具有极端且通常不寻常性能组合的金属材料一直供不应求。当前最先进的金属材料，如镍基高温合金，正在接近其发展的物理极限，因为未来应用所需的工作温度接近或超过了它们的熔点。能源和交通等社会影响重大领域的进步要求探索和开发新型材料解决方案，以在更高温度下改善结构或功能性能。先进难熔合金，特别是难熔金属间复合材料 (RMIC)，如 Nb-硅化物原位复合材料、Mo-硅化物基合金、难熔高熵合金 (RHEA)、难熔复合浓缩合金 (RCCA) 和难熔高温合金 (RSA)，作为潜在的结构材料，其使用温度远超镍基高温合金，引起了广泛关注 [1-5]。其中一些合金的优异性能使它们成为当前和未来广泛应用的有希望的候选材料。这些先进材料基于 13 种难熔金属，即钨、铼、锇、钽、钼、铌、铱、钌、铪、铑、钒、铬和锆，其熔点介于 1855 ◦ C（锆）和 3422 ◦ C（钨）之间。它们还可能包含其他元素，例如铝、硅和钛，旨在改善设计所需的性能（主要是机械和/或环境性能）。元素周期表中不同族的难熔金属的性能差异很大。难熔金属及其合金的共同特性是熔点高、高温强度高、对液态金属具有良好的耐腐蚀性。难熔金属在极高的温度下也能保持稳定的蠕变变形，部分原因是它们的熔点高。难熔金属可加工成线材、锭材、钢筋、板材或箔材。它们用途广泛，包括热金属加工、熔炉、照明、润滑剂、核反应控制棒、化学反应容器和空间核能系统。它们也是航空航天应用的关键高温材料。此外，难熔金属还可用作合金添加剂——例如，用于钢、高温合金和高熵合金 (HEA)。最后，应该提到的是，大多数难熔金属都具有生物相容性，为开发用于植入应用的生物材料铺平了道路。低温加工性差和高温氧化性差是大多数难熔金属和合金的缺点。通过使用特定的难熔金属和合金添加剂组合可以改善氧化性能。与环境的相互作用会显著影响它们的高温蠕变强度。这些金属和合金在高温下的应用通常需要使用保护气氛或涂层。最近，RMIC、RHEA、RCCA 和 RSA 已成为深入研究的主题，其中许多研究涉及用于航空航天应用的新型超高温材料的设计。本期特刊发表的论文提供了新的信息
19 单栅极 MOSFET 性能增强，
本研究通过采用高介电常数电介质材料来提高19nm单栅极MOSFET的性能。通过采用高K电介质材料代替SiO2，可以满足MOSFET器件尺寸缩小趋势的要求。因此，实现了具有不同高K电介质材料的19nm n沟道MOSFET器件，并分析了其性能改进。通过Silvaco TCAD工具中的ATHENA模块进行虚拟制造。同时，使用ATLAS模块利用器件特性。还对上述材料进行了模拟，并与相同结构的传统栅极氧化物SiO2进行了比较。最后，结果证明，氧化钛（TiO2）器件是金属栅极钨硅化物（WSix）组合的最佳介电材料。该器件 (WSix/TiO2) 的驱动电流 (ION) 在阈值电压 (VTH) 为 0.534 V 时为 587.6 µA/um，而预测的目标值为 0.530 V，并且 IOFF 相对较低，为 1.92 pA/µm。该 ION 值符合国际半导体技术路线图 (ITRS) 2013 年对低性能 (LP) 技术预测的最低要求。
特刊“先进耐火合金”：金属，MDPI
在竞争激烈的全球市场上，具有极端且通常不寻常性能组合的金属材料一直供不应求。当前最先进的金属材料，如镍基高温合金，正在接近其发展的物理极限，因为未来应用所需的工作温度接近或超过了它们的熔点。能源和交通等社会影响重大领域的进步要求探索和开发新型材料解决方案，以在更高温度下改善结构或功能性能。先进难熔合金，特别是难熔金属间复合材料 (RMIC)，如 Nb-硅化物原位复合材料、Mo-硅化物基合金、难熔高熵合金 (RHEA)、难熔复合浓缩合金 (RCCA) 和难熔高温合金 (RSA)，作为潜在的结构材料，其使用温度远超镍基高温合金，引起了广泛关注 [1-5]。其中一些合金的优异性能使它们成为当前和未来广泛应用的有希望的候选材料。这些先进材料基于 13 种难熔金属，即钨、铼、锇、钽、钼、铌、铱、钌、铪、铑、钒、铬和锆，其熔点介于 1855 ◦ C（锆）和 3422 ◦ C（钨）之间。它们还可能包含其他元素，例如铝、硅和钛，旨在改善设计所需的性能（主要是机械和/或环境性能）。元素周期表中不同族的难熔金属的性能差异很大。难熔金属及其合金的共同特性是熔点高、高温强度高、对液态金属具有良好的耐腐蚀性。难熔金属在极高的温度下也能保持稳定的蠕变变形，部分原因是它们的熔点高。难熔金属可加工成线材、锭材、钢筋、板材或箔材。它们用途广泛，包括热金属加工、熔炉、照明、润滑剂、核反应控制棒、化学反应容器和空间核能系统。它们也是航空航天应用的关键高温材料。此外，难熔金属还可用作合金添加剂——例如，用于钢、高温合金和高熵合金 (HEA)。最后，应该提到的是，大多数难熔金属都具有生物相容性，为开发用于植入应用的生物材料铺平了道路。低温加工性差和高温氧化性差是大多数难熔金属和合金的缺点。通过使用特定的难熔金属和合金添加剂组合可以改善氧化性能。与环境的相互作用会显著影响它们的高温蠕变强度。这些金属和合金在高温下的应用通常需要使用保护气氛或涂层。最近，RMIC、RHEA、RCCA 和 RSA 已成为深入研究的主题，其中许多研究涉及用于航空航天应用的新型超高温材料的设计。本期特刊发表的论文提供了新的信息
用于航天器推进的高温推力器技术
自 1985 年以来，一项技术计划一直在进行，旨在开发用于航天器的耐高温氧化推进器。这项技术的成功开发将为设计性能更高、羽流污染更少的卫星发动机奠定基础。或者，这项技术计划将提供一种具有高热裕度的材料，使其能够在常规温度下运行，并延长可加燃料或可重复使用的航天器的使用寿命。新的腔室材料由铼基体组成，表面涂有铱以防氧化。这种材料将推进器的工作温度提高到 2200°C，比目前使用的硅化物涂层铌腔室的 1400°C 有显著提高。用铱涂层铼制造的 22 N 级空间保持发动机的稳态比冲比铌腔室高 20 到 25 秒。预计 Ir-Re 远地点 440 N 级发动机将额外提供 10 到 15 秒。这些改进的性能是通过减少或消除燃烧室内的燃油膜冷却要求，同时以与传统发动机相同的总混合比运行而实现的。该项目试图将飞行资格要求纳入其中，以降低飞行资格项目的潜在风险和成本。
金属硅化与掺杂剂偏析
摘要：近年来，硅 (Si) 基肖特基结光电极在光电化学 (PEC) 水分解中引起了广泛关注。要实现高效的 Si 基肖特基结光电极，关键挑战是使光电极不仅具有较高的肖特基势垒高度 (SBH) 以得到高光电压，而且还要确保高效的电荷传输。在本文中，我们提出并展示了一种通过金属硅化结合掺杂剂偏析 (DS) 来制造高性能 NiSi/n-Si 肖特基结光阳极的策略。金属硅化产生的光阳极具有高质量的 NiSi/Si 界面而没有无序的 SiO 2 层，从而确保了高效的电荷传输，从而使光阳极获得了 33 mA cm − 2 的高饱和光电流密度。随后的 DS 通过在 NiSi/n-Si 界面引入电偶极子，使光阳极具有 0.94 eV 的高 SBH。结果，实现了 1.03 V vs RHE 的高光电压和有利的起始电位。此外，NiSi 的强碱性腐蚀抗性还使光阳极在 1 M KOH 中的 PEC 操作期间具有高稳定性。我们的工作提供了一种通用策略来制造金属-硅化物/Si 肖特基结光电极，以实现高性能 PEC 水分解。关键词：硅、金属硅化、掺杂剂偏析、光阳极、水分解■ 介绍
通过...强化增材制造的 Inconel 718
我们报告了使用激光粉末床熔合 (LPBF) 对镍基高温合金金属基复合材料 (Ni-MMC) 进行增材制造 (AM) 的方法。通过高速搅拌机分簇和球磨原样 SiC 纳米线 (2 vol%) 和 Inconel 718 合金粉末来制备含纳米陶瓷的复合粉末，从而在 Inconel 颗粒表面产生均匀的 SiC 装饰。对打印样品的分析表明，SiC 纳米线在激光熔化过程中溶解，导致 Nb 和 Ti 基硅化物和碳化物纳米颗粒的原位形成。这些原位形成的纳米颗粒使 AM Inconel 718 的凝固微观结构更理想，打印缺陷（裂纹和孔隙）更少，晶粒尺寸略有细化。与未添加 SiC 的参考样品相比，打印的 Ni-MMC 的机械特性表明，硬度、屈服强度（增加 16%）和极限拉伸强度（σ UTS ，增加 12%）均显著增加。经过热处理后，与经过相同处理的未增强材料相比，相同的复合材料样品的 σ UTS 高 10%，同时总拉伸伸长率保持约 14%。我们认为，这种原位沉淀物形成为强化增材制造的高温材料提供了一种简单有效的方法，可用于能源和推进应用中日益恶劣的环境。