本文關(guān)鍵詞：SiN_x薄膜在納米壓痕下的變形和斷裂行為

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【摘要】：利用磁控濺射方法在Si(111)襯底上制備了厚度為1μm的非晶SiN_x薄膜,采用納米壓痕方法研究了薄膜的變形和斷裂行為。傅立葉變換紅外光譜顯示實驗獲得了較為純凈的SiN_x薄膜。SiN_x薄膜在納米壓痕下呈現(xiàn)出放射狀的脆性斷裂特征,隨著壓入深度的增大,放射狀裂紋的長度逐漸增加。最大壓入深度達(dá)到1 500nm時,薄膜和襯底間出現(xiàn)了扇形的界面斷裂,并且這一界面斷裂是在卸載過程中發(fā)生的。到最大壓入深度達(dá)到2 500nm時,原位原子力顯微鏡照片可以清晰的觀察到界面斷裂及放射狀裂紋。界面斷裂韌性計算結(jié)果表明,SiN_x薄膜和Si(111)襯底間易形成脆性較大的共價結(jié)構(gòu)界面,這是其界面斷裂韌性較小的原因。
【作者單位】： 長春大學(xué)理學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： SiNx薄膜 納米壓痕 脆性斷裂 界面斷裂
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51302019) 吉林省自然科學(xué)基金資助項目(20130101034JC) 吉林省科技發(fā)展計劃資助項目(20120745)
【分類號】：TB383.2;TQ174.1
【正文快照】： 0引言作為一種重要的陶瓷材料,SiNx薄膜不僅具有良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性而且還具有極佳的力學(xué)性能,如硬度高、耐磨性好以及抗劃傷能力強(qiáng)等,所以SiNx薄膜在材料表面改性領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。自Koehler[1]和Veprek[2]相繼提出外延超晶格結(jié)構(gòu)和納米復(fù)合包裹結(jié)構(gòu)可以提高材料

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1 趙志勇;Si_2N_2O-Si_3N_4超細(xì)晶脆性陶瓷材料常溫彈塑性性能研究[D];燕山大學(xué);2013年

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本文編號：896511