碳化硅薄膜的力学性能测试分析

碳化硅薄膜的力学性能测试分析
马显锋;吴艳青;牛莉莎;施惠基
【期刊名称】《实验力学》
【年(卷),期】2007(22)1
【摘要】对利用射频磁控溅射及真空退火方法在（100）硅晶片衬底上制备的纳米晶碳化硅（SiC）薄膜，用纳米压痕仪进行了力学性能测试分析。

纳米压痕技术测试给出两块SiC薄膜样品Ⅰ和Ⅱ的弹性模量／硬度分别约为106GPa／
9．5GPa和175GPa／15．6GPa。

纳米划痕技术测试两块SiC薄膜的摩擦系数分别约为0．02～0．15和0．05～0．18，显示出良好的润滑性能；对薄膜的临界附着力等进行测量以评价膜基结合强度，分析了划痕过程中薄膜近表面弹塑性变形和断裂信息。

在原子力显微镜下对SiC薄膜样品的初始表面及残余压痕和划痕形貌进行了观察分析，与测试结果相符。

综合比较，样品Ⅱ的整体性能优于样品Ⅰ。

本文中薄膜的弹性模量和硬度值较低可归因于制膜技术的不同和表层碳含量偏高。

【总页数】8页(P49-56)
【关键词】纳米压痕;纳米划痕;硬度;弹性模量;临界附着力
【作者】马显锋;吴艳青;牛莉莎;施惠基
【作者单位】清华大学工程力学系破坏力学教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】O484;TB938.2
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