为探究气相渗硅工艺(GSI)过程中Si蒸气原子与固态C晶体之间的C-Si反应机理,本文设计了C-Si反应实验。采用扫描电镜对样品进行显微形貌观察并结合原子层级透射电镜照片进行分析。结果表明, C-Si反应的过程分为2个阶段。初始阶段,气态Si原子撞击到固态碳的表面并被捕获,从而在碳表面迅速形成一层SiC层。第二阶段,碳原子和Si原子在空间上被生成的SiC层隔开,此后的Si碳原子反应(结合)和SiC层的生长均是由Si碳原子经过SiC层的扩散来完成。靠近CVD碳界面处的SiC晶粒相对较小,而远离CVD碳界面处的SiC晶粒逐渐增大。