水汽作用下氧化传质的同位素示踪研究

建立同位素示踪技术对单晶硅和不锈钢两类典型材料在水蒸气作用下高温腐蚀传质机制进行系统研究，重点考察水的传质及对氧化机制的影响。主要研究特色与先进性在于：建立含氧16与氧18同位素水蒸气接续作用下的氧化实验与分析体系；采用水H2O（16）与含同位素水H2O（18）接续氧化示踪方法并结合二次离子质谱分析（SIMS）进行氧化产物中元素深度分布测定，给出高温氧化过程中H2O的微观传质机制；并在产物形态及化学态等分析的基础上建立相应水作用下传质理论模型。给出不同体系水存在情况下的特殊氧化传质规律的区别与成因。通过研究，可以对长期存在广泛争议的水直接作用与间接作用两类理论模型给予直接澄清。该研究对于揭示不同体系水在氧化中的作用机制具有重要学术意义；同时，对于水汽控制氧化膜成长半导体工艺的发展及高温结构材料的可靠性评价具有指导作用。