編號:NMJS05937
篇名:SiNx 薄膜在納米壓痕下的變形和斷裂行為
作者:安濤 ;鄧曉芳 ;王麗麗 ;宋立軍
關(guān)鍵詞:SINX 薄膜 納米壓痕 脆性斷裂 界面斷裂
機構(gòu): 長春大學(xué)理學(xué)院,長春130022
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 SiNx 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 SiNx 薄膜.SiNx 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.最大壓入深度達到1500 nm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.到最大壓入深度達到2500 nm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, SiNx 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.