Книги по разным темам Pages:     | 1 | 2 |

Заключение В результате проведенных исследований было установлено, что стандартные зонды с закругленным острием действительно не подходят для исследования тонкопленочных покрытий. Для подобных исследований лучше использовать ДплоскиеУ зонды (рис. 3), обеспечивающие постоянство площади контакта вне зависимости от прижимающей силы F.

Определив значения жесткости зонда ktip и контактного радиуса a с помощью предложенного в работе метода калибровки, можно по экспериментально полученному значению контактной жесткости вычислить эффективный индентационный модуль тонкопленочной структуры Meff. Затем, используя результаты расчетов Meff (см. таблицу), можно определить толщину покрытия t при известных индентационных модулях материалов покрытия M1 и подложки M2, либо определить модуль пленки M1 при известных M2 и t. Аналогичным образом можно определять модуль M2 при известных M1 и t.

Значения Meff/M2 при различных сочетаниях параметров тонкопленочной структуры Рис. 8. К выводу жесткости ДплоскогоУ зонда.

t M1 a M0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 15 Относительная деформация, возникающая при воздействии сжимающей силы F вдоль оси z без учета 0.1 0.620 0.486 0.311 0.212 0.153 0.120 0.110 0.108 0.0.2 0.775 0.672 0.497 0.371 0.284 0.231 0.216 0.211 0.209 изменения поперечного размера, составляет 0.4 0.897 0.837 0.717 0.605 0.509 0.442 0.421 0.414 0.2 1.052 1.087 1.176 1.313 1.512 1.75 1.855 1.896 1.P(z ) (z ) =, (П1) 4 1.094 1.156 1.321 1.618 2.134 2.898 3.321 3.498 3.E 10 1.144 1.240 1.490 2.040 3.163 5.258 6.813 7.572 8.где E Ч модуль Юнга материала зонда; P(z ) ЧдавлеЧто касается вопроса изготовления зондов для эксние в слое z периментальной проверки приведенного метода, самый F P(z ) =. (П2) простой способ состоит в истирании стандартных зондов (a + z tg )Журнал технической физики, 2006, том 76, вып. 128 Г.С. Батог, А.С. Батурин, В.С. Бормашов, Е.П. Шешин Тогда полная деформация зонда составит h tg h a P(z ) F d (F, h) = dz = E aE tg (1 + )0 F = 1 - (П3) h tg aE tg 1 + a при a F h, (F) =. (П4) tg aE tg В таком случае жесткость зонда выразится следующим образом:

dF ktip = = aE tg. (П5) d При типичном для кремниевых зондов угле полураствора = 11 получим для жесткости ktip = 0.611 aE. (П6) Список литературы [1] Rabe U., Amelio S., Kester E. et al. // Ultrasonics. 2000.

Vol. 38. P. 430Ц437.

[2] Hurley E.C., Shen K., Jennett N.M. et al. // J. Appl. Phys.

2003. Vol. 94. P. 2347Ц2354.

[3] Minne S.C., Adams J.D., Quate C.F. et al. // Appl. Phys. Lett.

2000. Vol. 76. N 14. P. 1950Ц1952.

[4] Yaralioglu G.G., Degertekin F.L., Crozier K.B. et al. // J. Appl.

Phys. 2000. Vol. 87. N 10. P. 7491Ц7496.

[5] Rabe U., Arnold W., Amelio S. et al. // Thin Solid Films. 2001.

Vol. 392. P. 75Ц84.

[6] Field S.K., Jarratt M., Teer D.G. // Trib. Int. 2004. Vol. 37.

Iss. 11Ц12. P. 949Ц956.

[7] Piazzaa F., Gramboleb D., Schneiderc D. et al. // Diamond and Rel. Mat. 2005. Vol. 14. Iss. 3Ц7. P. 994Ц999.

[8] Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. М.: Наука, 1987. 248 с.

[9] Rabe U., Amelio S., Kopicinska M. et al. // Surf. Interface Anal. 2002. Vol. 33. P. 65Ц70.

[10] Muraoka M. // Nanotechnology. 2005. Vol. 16. P. 542Ц550.

[11] Федоренко Р.П. Введение в вычислительную физику. М.:

Изд-во МФТИ, 1994. 528 с.

[12] Busio R., Buatier de Mongeot F., Boragno C. et al. // Thin Solid Films. 2003. Vol. 428. P. 111Ц114.

Журнал технической физики, 2006, том 76, вып. Pages:     | 1 | 2 |    Книги по разным темам