CSM の器械からの結合された Nano 硬度のテスターそしてスキャン力の顕微鏡を使用して調査される酸化クロムの薄膜の機械特性

カバーされるトピック

背景

酸化クロムの機械特性

アプリケーション

背景

それは Cr O が鉱物学的なスケール2 (38.5 Mohs) と microhardness のスケール (29.5 まで GPa) の最も堅い酸化物の 1 つであること今確立しています。 最近の研究活動の多くは tribological およびマイクロエレクトロニック2アプリケーション3 のバリヤー層としてそれに可能なオプションをする化学薬品および熱力学の安定性による Al O に焦点を合わせました。

酸化クロムの機械特性

比較的少し作業は酸化クロムおよび機械特性に専用されていました。 摩耗の保護層工業で今標準の一般により柔らかい遷移金属の窒化物と比較される酸化物フィルムの主要な欠点はより低い靭性です。 ただし、 CRO は23デジタル磁気記録の単位の読書きヘッドの保護層として今アプリケーションを見つけてしまいました。

この記事は放出させる反応 RF によって準備されるさまざまな CRO の薄膜の23最近の調査で得られるある結果を要約します。 目標資料は金属クロム (99.5% 純度) であり、すべての沈殿は混合された Ar および O. で 10-1 Pa の全圧で行われました。2 不活性ガス (Ar) と反応ガス (o) 間の比率は2範囲 5 作り出されたフィルムの異なった酸素濃度を得るために - 30% で変わりました。 スキャン力の顕微鏡検査と結合された Nanoindentation の調査が (SFM)こうして機械特性を調査するのに使用されました。

AZoNano - A からナノテクノロジーの Z - 厚さ 1μm の Cr2O3 薄膜の Berkovich の刻み目データ。 発生するかどれがおよそ 80 mN の重大な応用ロードの上に (b) が割れるおよび薄片分離の効果を示す一方、例 (a) は 50 の mN の最大負荷の monocycle の結果を示したものです。 より高いロードで測定された機械特性はほとんど完全に Si の基板のそれらです。

厚さ 1μm の CRO の薄膜の23図 1. Berkovich の刻み目データ。 発生するかどれがおよそ 80 mN の重大な応用ロードの上に (b) が割れるおよび薄片分離の効果を示す一方、例 (a) は 50 の mN の最大負荷の monocycle の結果を示したものです。 より高いロードで測定された機械特性はほとんど完全に Si の基板のそれらです。

アプリケーション

図 1 で示される結果は 90°C の基板の23温度および 0.73 Å/s. の溶着速度と沈殿する CRO の薄膜のためです。 フィルムに小さいクリスタライトを含んでいる基板の高温で作り出されるフィルムと対照をなしてこの場合定形のない構造が、あります (5 - 15 nm の直径)。

低いロード (< 20 mN) で値をの与える特性だけ塗ることは H = 21 GPa および E = 205 GPa 測定されます。 より高い応用ロードで、例えば 50 mN は (図 1 (a) を見て下さい)、値 Si の基板が測定に影響を及ぼし始めるので既により低いです (Si に ~ 9 GPa の硬度があります)。 対応する SFM の画像は刻み目のサイトのまわりで圧子の荷を下すことの間にコーティングの薄片分離による疑いはではないかどれ玉突き衝突を示します。

200 mN の比較的高い応用ロードの刻み目は ((b) 図 1) 深さの範囲 550 - 650 nm のローディングカーブの平たい箱を表示します。 それに続く SFM イメージ投射だけこの現象が表面下の中間数および側面に割れることが刻み目のサイトのまわりで起こったことを確認します十分に調査されるようにしま。 測定された機械特性はほとんど完全に Si の基板のそれらです。 SFM によって提供されるかなり余分情報は薄膜およびコーティングの nanoindentation の例のために再度示されます。

ソース: CSM の器械

このソースのより多くの情報のために CSM の器械を訪問して下さい

Date Added: Dec 5, 2006 | Updated: Dec 23, 2014

Last Update: 23. December 2014 07:26

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