不同晶体取向单晶锗的力学性能

不同晶体取向单晶锗的力学性能

论文摘要

为了研究微纳米尺度下单晶锗的力学特性,采用纳米压痕仪对单晶锗(100)(110)和(111)晶面进行了纳米压痕实验,并通过原子力显微镜对材料表面进行了观测。根据单晶锗各晶面的位移-载荷曲线,对单晶锗各晶面的弹性回复率、硬度、弹性模量与压入深度之间的关系进行了分析。结果表明:单晶锗在加载过程中分别经历了弹性变形、塑性变形和脆性变形三个阶段。当压入深度超过500 nm时,加载曲线上有突进点产生;当压入深度超过100 nm时,卸载曲线上有突退点产生。单晶锗的残余压痕形貌表现为凸起状,表明单晶锗具有较低的加工硬化趋势。当压入深度达到100 nm时,单晶锗表现出明显的尺寸效应,且单晶锗(111)晶面具有最低硬度和弹性模量值。表明相对于其他两个晶面,单晶锗(111)晶面具有更好的塑性变形能力。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 实验
  • 2 纳米压痕测试原理
  • 3 结果与分析
  •   3.1 载荷-位移曲线分析
  •   3.2 残余压痕形貌分析
  •   3.3 硬度、弹性模量与压深的关系
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘宁,杨晓京,刘浩,余证

    关键词: 单晶锗,纳米压痕,塑性变形,尺寸效应

    来源: 宇航材料工艺 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,航空航天科学与工程

    单位: 昆明理工大学机电工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51765027),昆明理工大学分析测试基金资助(2018M20172103016)

    分类号: O614.431;V252

    页码: 67-71

    总页数: 5

    文件大小: 2040K

    下载量: 136

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