SiNx 薄膜在納米壓痕下的變形和斷裂行為

編號(hào)：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(jī)構(gòu)： 長(zhǎng)春大學(xué)理學(xué)院,長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)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(zhǎng)度逐漸增加.最大壓入深度達(dá)到1500 nm時(shí)，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(guò)程中發(fā)生的.到最大壓入深度達(dá)到2500 nm時(shí)，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(jì)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(jià)結(jié)構(gòu)界面，這是其界面斷裂韌性較小的原因.