SiNx 薄膜在納米壓痕下的變形和斷裂行為

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)： 長春大學理學院,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.