射线束用于材料的制备合成和表面优化

“巧妇难为无米之炊”这句话非常形象地道出了材料的重要性。众所周知，材料历来是人类生产力和社会进步水平的重要里程碑。历史上的所谓石器时代、青铜时代、铁器时代都是以材料的应用来表征的。

新材料是新的科学技术发展的重要基础和关键。试想，没有半导体材料的工业化生产，就没有现代计算机的迅速发展；没有现代高温高强度结构材料的研制成功，现代宇航工业的腾飞是难以想象的；没有低损耗的光导纤维

（简称光纤），便不可能实现光信息的长距离传输，也就不可能有今天迅速发展的光通讯等等。另一方面，在我们的现实生活中，由于材料的性能不能满足要求而造成产品质量低劣，使用寿命短暂，甚至完全报废的事例几乎随处可见，几乎每个人都会有这方面的感触。

各种射线束（离子束、电子束等）在半导体器件和超大规模集成电路、光电子集成、固体工艺和材料科学与工程技术的其它各个领域中发挥着日益重要的独特作用。

射线束作为一种高能的微观粒子流，既是能量的载体，又是物质的载体。当它们与材料相互作用时，会产生各种物理学上的和化学上的效应，从而引起材料在成分、结构和性能方面的一系列变化，也就是说，可以在原来材料的基础上制备出在成分、结构和性能上不同于原来材料的新型材料。

在许多情况下，人们往往只关心材料的表面，希望改善材料表面的某种或某些特性（如增加硬度、耐磨性、耐腐蚀性等），利用射线与材料表面的相互作用过程中所引起的材料表面层成分、结构的变化，来达到改善材料表面特性的目的，这就是所谓的射线束引起的材料表面优化。

目前，射线束用于材料制备合成和表面优化的方法很多，应用的领域也十分广泛。限于篇幅，以下我们仅就固体中的离子注入、射线有机合成、离子束用于薄膜制备和硅的中子嬗变搀杂等方面的应用做些概要的介绍。