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1、电子薄膜与集成器件国家重点实验室电子薄膜与集成器件国家重点实验室材料分析理论与方法材料分析理论与方法讲授：包生祥讲授：包生祥办公室：办公室：办公室：微电楼微电楼微电楼314314电电电话话：话：：83206669,1388066099283206669,13880660992eee-mail--mailmail：：sxbao@uestc.edu.cnsxbao@uestc.edu.cn本课程主要讲授内容：绪论绪论扫描电子显微镜扫描电子显微镜扫描电子显微镜(SEM)(SEM)(SEM)透射电子显微镜镜透射
2、电子显微镜镜透射电子显微镜镜(TEM)(TEM)(TEM)电子探针（电子探针（电子探针（EPMA）EPMAEPMA））扫描探针显微镜（扫描探针显微镜（扫描探针显微镜（SPM）SPMSPM））俄歇电子能谱（俄歇电子能谱（俄歇电子能谱（AES）AESAES））XXX-射线光电子能谱（XPS）--射线光电子能谱（射线光电子能谱（XPSXPS））XXX-射线衍射(XRD)--射线衍射射线衍射(XRD)(XRD)绪论1材料分析技术在材料科学中的作用2材料分析技术的基本特点3材料分析技术的基本原理4材料分析技术的分
3、类5材料分析技术的学术作用6现代材料分析技术简介61材料微观分析技术的作用—没它你能看见吗？ßß现代分析技术为人们认识材料现代分析技术为人们认识材料微区微观结构、研究微微区微观结构、研究微观机理、促进新材料发现和材观机理、促进新材料发现和材料优化设计方面发挥着料优化设计方面发挥着重要作用重要作用重要作用.开展前瞻性、先导性、深入系统的基础研究..开展前瞻性、先导性、深入系统开展前瞻性、先导性、深入系统的基础研究的基础研究更是离不开更精密更灵敏更先进的分析检测手段。更是离不开更精密更灵敏更先进的分析检测手
4、段。ßß材料的宏观性能是由材料的组材料的宏观性能是由材料的组成、表面界面特性和微成、表面界面特性和微观结构所决定的。新材料研制、微区结构和观结构所决定的。新材料研制、微区结构和性能研究性能研究性能研究,,,新现象、新效应和新机理发现和新模型建立新现象、新效应和新机理发现和新模型建立新现象、新效应和新机理发现和新模型建立,都是建立,,都是建立都是建立在大量微观检测数据基础上的在大量微观检测数据基础上的在大量微观检测数据基础上的,都需要分析,,都需要分析表征技术作都需要分析表征技术作表征技术作为支撑。为支撑
5、。1材料微观分析技术的作用—避免瞎子摸象！ßß忽视现代微观分析技术的作用的后果忽视现代微观分析技术的作用的后果————对材料的对材料的介观特性和微观机理认识不深，致使我国信息材料介观特性和微观机理认识不深，致使我国信息材料研究长期以来处于落后状态研究长期以来处于落后状态发达国家用于新一代电子装备的关键电子材料研究无论发达国家用于新一代电子装备的关键电子材料研究无论是广度或深度都很高，其电子信息材料从基础研究到装备应是广度或深度都很高，其电子信息材料从基础研究到装备应用都集成了多学科、多门类材料技术的成果
6、，并得到了用都集成了多学科、多门类材料技术的成果，并得到了““技术技术群群””的支持。现代分析方法是其中重要技术之一。的支持。现代分析方法是其中重要技术之一。我国电子信息功能材料我国电子信息功能材料““基础薄弱，创新不足基础薄弱，创新不足””，已经成，已经成为制约民族信息产业发展的为制约民族信息产业发展的““瓶颈瓶颈””环节。除了投入不足外，环节。除了投入不足外，““机理不清，瞎子摸象机理不清，瞎子摸象””，忽视微观分析技术的作用是造成我，忽视微观分析技术的作用是造成我国与先进国家存在较大差距的主要原因
7、之一。国与先进国家存在较大差距的主要原因之一。。。1材料微观分析技术的作用—让实践告诉你学习分析技术的必要性前已述及，这里列举分析技术在材料的研制和生产中的几个应用实例。例例1:1:美国美国FerroFerro公司公司X7RX7R电容器陶瓷材料成份配方解剖电容器陶瓷材料成份配方解剖ßß按专利说明书所述配方和工艺不能成功按专利说明书所述配方和工艺不能成功ßß日本京都陶瓷等进行的配方分析研制不成功日本京都陶瓷等进行的配方分析研制不成功ßß本中心分析出准确配方，促进了电容器瓷料的研制。本中心分析出准确配方，促
8、进了电容器瓷料的研制。例例例2：铌镁酸铅独石电容器不稳定性原因分析22：铌镁酸铅独石电容器不稳定性原因分析：铌镁酸铅独石电容器不稳定性原因分析失效现象：放在大气下失效现象：放在大气下(因吸潮),绝缘电阻下降.(因吸潮),绝缘电阻下降.SEMSEM显微分析：材料结构疏松、空隙多（如炭花状）显微分析：材料结构疏松、空隙多（如炭花状）结合工艺，找出原因为:因温控系统失灵,致使烧结温度过高,造成铌镁酸铅材料的铅挥发,形成疏松结构和空隙,容易吸潮。解
