中文摘要：

非晶半导体薄膜在某些金属诱导下的晶化行为是一种远离平衡态的驰豫过程，它是非线性科学的一个重要研究领域。金属/非晶半导体薄膜的晶化过程有如下特点（1）非晶半导体的晶化温度比孤立的非晶半导体薄膜晶化温度低得多；（2）非晶半导体的晶化在一定条件下会导致薄膜中分形结构的形成；（3）某些金属与非晶半导体反应可以在分形边界形成亚稳态界面化合物。由于金属/半导体薄膜在微电子器件和光电子元件中的广泛应用，分形结构及其亚稳态界面化合物的形成对薄膜的光学、电学性能有何影响，是否会导致一系列奇异现象和新规律，是一个值得深入探索的研究课题。分形结构具有标度不变对称性，即自相似性，探究其深层次纳米结构特征是对分形结构产生的进一步诠解。由细枝叉构成分形团簇的纳米结构特征对薄膜的宏观性质，如光学、电学等影响如何，是本项目非线性特征研究的本质。我们将探寻一系列实验参数和理论方法来构建纳米结构与非线性特征之间的关联。

结论摘要：

非晶半导体薄膜在某些金属诱导下的晶化行为是一种远离平衡态的驰豫过程，它是非线性科学的一个重要研究领域。由于金属/半导体薄膜在微电子器件和光电子元件领域中的广泛应用，分形结构及其亚稳态界面化合物的形成对薄膜的光学、电学性能有何影响，是否会导致一系列奇异现象和新规律，是一个值得深入研究的课题。对具有标度不变对称性的自相似性分形结构深层次纳米结构特征的探索是对半导体分形结构产生的进一步诠解。为了更加全面地理解上述学术思想，本项目深入研究了(1) 金属/半导体薄膜中分形团簇纳米结构的形成过程、一般机理、量子结构特征；(2) 亚稳态界面化合物的形成过程及其与纳米量子结构关系；(3) 深刻探索纳米量子结构特征、亚稳态界面化合物的形成对金属/半导体分形薄膜的宏观性质(如光学、电学)的影响。在执行该项目过程中，我们探寻了一系列实验参数与薄膜体系的非线性特征之间的关联，为金属/半导体分形薄膜的未来应用提供了科学依据和重要实验数据。获得的主要成果表现在(1) 以Au/Ge、Pd/Ge和Al/Ge双层膜为典型代表，实现了半导体Ge分形结构的形成及其影响因素的研究，如退火温度、膜厚比等对Ge分形结构形成的影响。(2) 深刻研究了亚稳态界面化合物的生成、纳米/量子结构特征对金属/半导体分形薄膜微/纳米结构的影响。(3) 构建了金属/半导体薄膜体系中光学、电学性能与分形团簇的微/纳米/量子结构特征、亚稳态界面化合物、分形参数(如分形维数、分形密度、分形尺度等)之间的相互关系，进而确立了薄膜体系电导、光透率、热电势等变化规律。根据该项目申请书及计划任务书，我们曾承诺通过该项目研究，预期在国内外重要学术期刊(SCI，EI & 国内核心期刊)上发表高水平研究论文6-9篇；对于具有重要应用价值的研究成果将申请国家发明专利1-2项。在此项目的研究过程中，将培养研究生3-4名。实际执行过程中，出版专著发表学术论文及专利共30篇(项)，均标注了国家基金资助。其中SCI论文19篇，如著名顶级期刊Prog. Mater. Sci. (影响因子23.194)和Chem. Rev. (影响因子41.298)等，EI论文23篇，中文期刊2篇，国际会议1篇，国内会议1篇，中国发明专利4项，英文专著2本(各1章)，已培养4名研究生。较好地完成了项目申请时的各项研究目标，获得了丰硕的研究成果。