薄膜厚度对Si基SiO2薄膜力学性能的影响

薄膜厚度对Si基SiO2薄膜力学性能的影响

论文摘要

为了研究薄膜厚度对Si基SiO2薄膜力学性能的影响规律,利用纳米压痕技术及有限元模拟方法对不同厚度的Si基SiO2薄膜材料进行测试,分析了不同厚度薄膜的硬度及弹性模量等力学性能,讨论了不同压深膜厚比对不同厚度薄膜弹性恢复率的影响,并在试验的基础上,建立了有限元模型,模拟了不同厚度薄膜在相同压深下的载荷位移关系,分析了薄膜的弹性恢复性能。结果表明:SiO2薄膜越厚其弹性模量越小,而薄膜的硬度在薄膜较薄时压痕的尺寸效应更明显,并利用模拟进一步分析得出薄膜越薄弹性恢复性能越好。

论文目录

  • 1 试验
  • 2 试验结果与分析
  •   2.1 不同厚度Si基SiO2薄膜硬度分析
  •   2.2 不同厚度Si基SiO2薄膜弹性模量分析
  •   2.3 不同厚度 Si基SiO2薄膜的弹性恢复率分析
  • 3 有限元模拟
  •   3.1 有限元模型建立
  •   3.2 模拟结果及讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 聂晓梦,李继军,郎风超,张伟光,赵春旺,邢永明

    关键词: 薄膜,基薄膜,纳米压痕,有限元模拟,弹性模量,硬度

    来源: 机械科学与技术 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 物理学,工业通用技术及设备

    单位: 内蒙古工业大学理学院,内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室,上海海事大学文理学院

    基金: 国家自然科学基金项目(11562016,11762013,11762014),内蒙古自然科学基金项目(2018MS01013),国家留学基金项目(20145049),内蒙古工业大学科研项目(X201713)资助

    分类号: O484

    DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180211

    页码: 646-651

    总页数: 6

    文件大小: 2114K

    下载量: 209

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