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Si-TaSi2共晶自生复合材料作为半导体金属共晶材料（SEM）之一，具有较低的功函数、良好的电传输特性和自生肖特基结等特点。本文采用切克拉斯基法（CZ法）和电子束区熔法（EBFZM）两种定向凝固方法制备该共晶自生复合材料；借助金相技术、电镜技术、图象处理技术等多种分析测试手段，考察了Si-TaSi2共晶定向凝固组织和及其相应的工艺规范。 本文探讨了CZ法工艺参数对材料凝固组织的影响，确定了制备该复合材料的最佳工艺参数。在晶转12r／min，埚转6r／min，提拉速率12cm／h，埚升速率1.2cm／h工艺条件下，纤维平均间距为9～10μm，平均直径1.79um，平均密度为0.925×106rod／cm2，平均横向面积为8～10μm2，平均体积分数为2.328％，满足场发射材料的要求。凝固速率在8～20cm／h范围内，随凝固速率R的增加，纤维直径d和纤维间距λ都减小，前者符合线性关系，后者符合λ∝R-0.5关系。随凝固速率的增加TaSi2纤维体积分数基本不变。 在较好控制固液界面和较低的生长速率定向生长条件下，纤维相TaSi2生长过程有其独特的规律性，通常可以将其生长过程分为启动、竞争、稳定三个典型阶段。研究纤维相和基体相之间的位相关系发现，纤维相表面光滑，与基体相界面分明，证明两相形成低能界面，其位相关系为[111]si//[0001]TaSi2，（220）si//（2（?）00）TaSi2。考察纤维参数在不同生长阶段的分布规律发现，从顶部到中段纤维密度增大，从中部到根部纤维密度基本不变化。同一晶片上纤维沿径向分布有差异，边缘纤维密度高，中心部位纤维密度低。纤维横向截面形状表现多样。材料的场发射性能良好，其发射开启场强约为4.4V／um，F—N曲线表明该材料的电子发射主要是由隧道效应引起的。 利用EBFZM法，本文研究了区熔工艺和凝固组织之间的关系。结果表明，在区熔速率R=0～0.3mm／min范围内两相很难形成规则共晶，其中基体相定向生长，第二相混乱生长，弥散分布于基体中。区熔速率R=0.6mm／min，Si—TaSi2共晶体两相形成规则共晶。纤维相生长经历了启动生长、竞争生长、稳定生长过程。比较EBFZM和CZ法生长的共晶体纤维相分布发现，前者纤维相分布更均匀，纤维细且长，但取向性没前者好。