Onderzochte de Weerstand van de Breuk van de Oppervlakte van de Deklaag van de Dunne Film van het Nitride van het Silicium Gebruikend de Nano Testende Module van het Effect Van Instrumenten CSM

Besproken Onderwerpen

Achtergrond

Dunne Films en Deklagen

De Deklaag van het Nitride van het Silicium

Achtergrond

De Nano testende module van het Effect is een recente toevoeging aan het Meetapparaat van de Hardheid van Instrumenten CSM Nano en voor het bestuderen van de effectreactie van materialen bij ultra lage ladingen ontwikkeld.

Het principe is eenvoudig: een stap van de ladingsschommeling wordt toegepast op een vooraf bepaald punt tijdens een pauze in de inkeping lading-leegmaakt cyclus. Het indenter uiteinde kan daarom worden gebruikt om de steekproefoppervlakte op een gecontroleerde manier te beïnvloeden en de snelheid van effect kan nauwkeurig worden bepaald.

Dunne Films en Deklagen

De Films die aan herhaalde spanningen worden onderworpen kunnen vaak spoediger ontbreken dan wanneer slechts onderworpen aan een monocyclespanning. De vraag van Vele dunne filmtoepassingen die de deklaag om vele effecten over het leven van het apparaat te kunnen weerstaan, dit die van bijzonder belang in kritieke toepassingen zoals halfgeleidermicrocontacten en apparaten MEMS is. Het Herhaalde effect beklemtoont in een dunne film zal leiden tot moeheid van het materiële evenals significante barsten en de losmaking.

De Deklaag van het Nitride van het Silicium

Het hier geteste materiaal is een deklaag van het Nitride van het Silicium (Zonde) op een substraat van het Roestvrij Staal dat geen overblijvende afdruk na een standaard quasistatic inkeping aan een maximum toegepaste lading van Mn 5 gebruikend indenter Berkovich tentoonstelt. Nochtans, als een stap van de ladingsschommeling tijdens een pauze bij maximumlading wordt toegevoegd, kan de deklaag worden vermoeid, leidend tot het significante barsten zoals aangetoond in Fig. 1.

In dit voorbeeld, zijn de effecten veroorzaakt door een stap van de ladingsschommeling van Mn 11.7 tijdens de pauze bij maximumlading van Mn toe te voegen 5. Verscheidene onafhankelijke tests werden uitgevoerd met stijgende aantallen effecten (1, 3, 5, 7, 10, 15, 20, en 30 cycli). De overblijvende afdruk was imaged na elke test om de lengte van de barsten die van elke hoek van de indruk Berkovich afkomstig zijn met het aantal uitgevoerde effecten te correleren. Van de toegepaste lading en de grootte van de inkepingsbarst, kan de breukhardheid (Kc) worden berekend.

AZoNano - A aan Z van Nanotechnologie - Optische micrografen van afdrukken in een deklaag die van de Zonde de stijgende barstlengte als functie van aantal effecten toont

Figuur 1.

De van instrumenten voorzien die inkepingstechniek door het Nano Meetapparaat van de Hardheid wordt gebruikt brengt de penetratiediepte van indenter als functie van de toegepaste lading meer dan de volledige het laden en het leegmaken gedeelten van de test in kaart. Fig. 2 toont de lading en de penetratiediepte als functie van tijd voor 7 effecten bij maximum in kaart wordt gebracht pauzeerde lading van Mn dat 5. De verhoging van penetratiediepte met elk verder effect is duidelijk zichtbaar. Het toegepaste ladingsspoor (gestippelde lijn) bevestigt dat de toegepaste effectlading vast bij Mn 11.7 over elke cyclus is gehandhaafd.

AZoNano - A aan Z van Nanotechnologie - de diepte van de Lading en van de penetratie tegenover tijd voor een inkepingstest met 7 effecten

Figuur 2.

Fig. 3 vat de middenbarstlengten (zoals gemeten door de optische die microscopie) samen als functie van het aantal effecten in kaart worden gebracht. Men kan zien dat de penetratiediepte dramatisch tijdens het eerste effect stijgt (van 625nm bij 5mN aan 1115nm na het eerste effect).

AZoNano - A aan Z van Nanotechnologie - Barst lengte en penetratiediepte tegenover aantal effecten

Figuur 3.

De Verdere microscopische observatie toont de overblijvende afdruk van het uiteinde Berkovich in het materiaal maar de barstlengten schijnen zeer klein in dit stadium in het experiment. De Verdere effecten veroorzaken dan de barstlengten om beduidend te stijgen, terwijl de overeenkomstige verhoging van de penetratiediepte minder significant is. Tot Slot wanneer het uiteinde Berkovich het substraat (na 20 effecten in dit voorbeeld), de barstlengte en de penetratiediepte bereikt schijnen allebei om een plateau te bereiken dat vrij vlak is.

Bron: Instrumenten CSM

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve Instrumenten CSM

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

Last Update: 13. June 2013 12:31

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit