研究目的
研究氮化物基金属/半导体超晶格的微观结构演变与热稳定性，应用于热电和硬质涂层领域。
研究成果
研究表明，(Hf,Zr)N/ScN超晶格相比基于TiN的体系具有更优异的热稳定性，退火后互扩散现象极小。这提升了其在热电和硬质涂层技术中的应用潜力。未来研究应聚焦于扩大生产规模及实际工况下的测试。
研究不足
该研究仅限于特定的氮化物基超晶格体系及退火条件；推广至其他材料或温度可能需要进一步研究。优化方案可包括调整退火参数或探索其他表征技术。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用高分辨率（扫描）/透射电子显微镜（HR(S)/TEM）成像和能量色散X射线光谱（EDX）面扫描技术分析超晶格的微观结构与热稳定性。通过对比沉积态样品与退火处理样品观察其变化。
2：样品选择与数据来源：
外延生长的金属/半导体超晶格（包括TiN/(Al,Sc)N、(Ti,W)N/(Al,Sc)N和(Hf,Zr)N/ScN），采用磁控溅射法在[001]取向MgO衬底上制备。
3：实验设备与材料清单：
配备Gatan Quantum ERS GIF能谱仪、高亮度XFEG电子源及Super-X EDX探测器的FEI Titan3 60-300型电镜，工作电压300 kV。
4：实验流程与操作步骤：
样品经制备后，通过扫描透射电镜（STEM）和HRTEM成像，并在950°C退火120小时前后进行EDX面扫描，以评估元素扩散与结构稳定性。
5：数据分析方法：
通过解析TEM图像与EDX面扫描图谱，评估缺陷密度、相纯度、界面粗糙度及化学计量比。
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获取完整内容-
FEI Titan3 60-300 microscope
Titan3 60-300
FEI
Used for high-resolution transmission electron microscopy imaging and analysis of superlattice samples.
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Gatan Quantum ERS GIF
Quantum ERS GIF
Gatan
Equipped on the microscope for energy-filtered imaging and spectroscopy.
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Super-X EDX detector
Super-X
Used for energy dispersive x-ray spectroscopy mapping to analyze elemental composition and diffusion.
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high-brightness XFEG source
XFEG
Provides the electron source for the microscope, enabling high-resolution imaging.
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