本论文利用先进的透射电子显微技术(包括选区电子衍射、明暗场形貌像、高分辨像、高角环形暗场像及模拟技术)，对新型二元相变存储材料SixSb100-x(x=5，10，16，23)薄膜从非晶态到晶体态的转变进行系统的研究。所得结论如下； 1.利用透射电子显微镜中200kV能量的电子束可以诱发SixSb100-x(x=5，10，16，23)相变薄膜材料由非晶态转变为三方多晶态。相同组分的相变材料发生相变所需的时间与电子束计量成反比。电子束密度越大，相变所需的时间越短。当采用相同的电子束计量时，相变材料Si-Sb由非晶态转变为晶态的晶化速率随着硅含量的增加而降低，主要是由于Si起到抑制Si-Sb材料晶化的作用。Si含量高抑制作用强，由非晶转变为晶体的晶化速率就慢，Si含量低抑制作用弱，则晶化速率就快。相变材料Si-Sb晶化后的多晶态表现为Sb的三方结构，但与纯Sb略有差别，主要是由于Si原子掺到Sb晶格中导致的畸变。当Si原子的百分比含量低于20％时，在一定计量的电子束辐照下，SiSb非晶薄膜可完全晶化，Si原子被认为完全掺入到Sb晶格中。当Si原子百分比含量高于20％时，在电子束辐照下，Si-Sb薄膜的晶化过程伴随着元素的偏析和相的分离，表现为Si含量小于20％的晶化区以及Si含量高于20％的非晶区，说明最多只有20％左右的Si可以掺到Sb的晶格中，超过20％则会完全打乱Sb原子的排布使其不能晶化。电子束诱发Si-Sb薄膜材料发生相变的主导作用被认为是离子化效应。通过计算电子束可能带来的样品表面温度升高(<5K)、Si和Sb原子接受电子束传递的最大能量以及Si和Sb的开启位移阈能，排除了热效应和knock-on效应在相变过程中的主导作用。认为在材料的相变过程中起主导作用的是离子化效应。入射电子与目标原子的非弹性碰撞将能量传递给目标原子从而导致局部原子电离，这些局部电离的原子将破坏局部原子的化学键从而形成新的结构，这样就能有效的降低能量势垒并产生缺陷，进而产生成核和生长的晶化过程。 2.利用透射电子显微镜中的原位加热装置，给出了热可以诱发SixSb100-x(x=10，16，23)相变薄膜材料由非晶态向三方多晶态发生转变的晶化过程，并测得相变薄膜材料Si10Sb90、Si16Sb84和Si23Sb77的转变温度分别为140℃、200℃和270℃。随着Si含量的增加，Si-Sb合金由非晶态转变为晶态的相变温度逐渐升高并且晶化后的晶粒尺寸也在逐渐减小。由此可见，Si可以起到抑制Si-Sb合金晶化的作用。相变存储材料Si-Sb薄膜加热后的多晶态表现为Sb的三方结构，但与纯Sb略有差别，主要是由于Si原子掺入到Sb晶格中导致的差别。热诱发Si-Sb材料发生非晶到多晶的相变后，与电子束诱发相变的结果相同，当Si的含量大于20％时，会有一部分的Si不能掺入到Sb晶格中，这些多余的Si以非晶态形式存在于晶粒的周围。Si50Sb50薄膜材料在350℃下时效100小时的TEM研究证实Si含量高的SiSb合金的确会发生元素的分离，多余的Si会以非晶态形式从样品中分离出来存在于晶体周围。晶化后的晶体结构为Sb的三方结构。