Resistenza Sottile di Frattura della Superficie dell'Emulsione del Nitruro di Silicio Esaminatrice Facendo Uso del Modulo Nano di Prova di Impatto dagli Strumenti di CSM

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Pellicole Sottili e Rivestimenti

Rivestimento del Nitruro di Silicio

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Il modulo Nano di prova di Impatto è un'aggiunta recente al Tester Nano di Durezza degli Strumenti di CSM ed è stato diventato per lo studio della risposta di impatto dei materiali ai caricamenti ultra bassi.

Il principio è semplice: un punto di oscillazione del caricamento è applicato ad un punto predefinito durante la pausa nella dentellatura caricamento-scarica il ciclo. Il suggerimento del penetratore può quindi essere usato per urtare la superficie del campione in un modo controllato e la velocità di impatto può essere definita esattamente.

Pellicole Sottili e Rivestimenti

I rivestimenti Sottili che sono sottoposti agli sforzi ripetitivi possono venire a mancare spesso più presto di una volta sottoposti soltanto ad uno sforzo del monocycle. Molte applicazioni della pellicola sottile richiedono che il rivestimento possa resistere a molti impatti sopra la vita dell'unità, questo essere di importanza particolare nelle applicazioni critiche quali i microinterruttori a semiconduttore e le unità di MEMS. Gli sforzi Ripetuti di impatto in una pellicola sottile piombo a fatica del materiale come pure la criccatura e la delaminazione significative.

Rivestimento del Nitruro di Silicio

Il materiale provato qui è un rivestimento del Nitruro di Silicio (Peccato) su un substrato dell'Acciaio Inossidabile Che non esibisce impronta residua dopo una dentellatura quasistatica standard ad un caricamento applicato massimo di 5 mn facendo uso di un penetratore di Berkovich. Tuttavia, se un punto di oscillazione del caricamento si aggiunge durante la pausa al caricamento massimo, il rivestimento può essere affaticato, piombo alla criccatura significativa secondo le indicazioni del Fico 1.

In questo esempio, gli impatti sono stati prodotti aggiungendo un punto di oscillazione del caricamento del mn 11,7 durante la pausa ad un caricamento massimo di 5 mn. Parecchie prove indipendenti sono state eseguite con l'aumento dei numeri dei cicli di impatti (1, 3, 5, 7, 10, 15, 20 e 30). L'impronta residua era imaged dopo che ogni prova per correlare la lunghezza delle crepe che derivano da ogni angolo dell'impressione di Berkovich al numero degli impatti ha eseguito. Dal caricamento applicato e dalla dimensione della crepa della dentellatura, la resistenza di frattura (KC) può essere calcolata.

AZoNano - A - Z di Nanotecnologia - micrografi Ottici delle impronte in un rivestimento di Peccato che mostra la lunghezza aumentante della crepa in funzione del numero degli impatti

Figura 1.

La tecnica fornita della dentellatura usata dal Tester Nano di Durezza traccia la profondità di infiltrazione del penetratore in funzione del caricamento applicato sopra le intere parti di carico e scaricanti della prova. La Fig. 2 mostra il caricamento e la profondità di infiltrazione tracciati in funzione di tempo per 7 impatti ad un caricamento fatto una pausa massimo di 5 mn. L'aumento nella profondità di infiltrazione con ogni impatto successivo è chiaramente visibile. La traccia applicata del caricamento (linea punteggiata) conferma che il caricamento di impatto applicato è stato mantenuto con calma al mn 11,7 sopra ogni ciclo.

AZoNano - A - Z di Nanotecnologia - Caricamento e profondità di infiltrazione contro tempo per una dentellatura prova con 7 impatti

Figura 2.

La Fig. 3 riassume le lunghezze mediane della crepa (come misurato da microscopia ottica) tracciate in funzione del numero degli impatti. Uno può vedere che la profondità di infiltrazione aumenta drammaticamente durante il primo impatto (da 625nm a 5mN a 1115nm dopo il primo impatto).

AZoNano - A - Z di Nanotecnologia - lunghezza della Crepa e profondità di infiltrazione contro il numero degli impatti

Figura 3.

L'osservazione microscopica Successiva mostra l'impronta residua del suggerimento di Berkovich nel materiale ma le lunghezze della crepa sembrano in questa fase molto piccole nell'esperimento. Ulteriori impatti poi inducono le lunghezze della crepa ad aumentare significativamente, mentre l'aumento corrispondente di profondità di infiltrazione è meno significativo. Per Concludere, quando il suggerimento di Berkovich raggiunge il substrato (dopo 20 impatti in questo esempio), la lunghezza della crepa e la profondità di infiltrazione entrambe sembrano raggiungere un plateau che è relativamente piano.

Sorgente: Strumenti di CSM

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego gli Strumenti di CSM

Date Added: Dec 6, 2006 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 12:39

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