薄膜材料物理--第二章薄膜的力學(xué)性質(zhì)(1)-文庫吧
2024-12-24 12:31 本頁面
【正文】 化學(xué)鍵 → 附著力強(qiáng)。 鉑、鎳、鈦等金屬基片上淀積金膜 → 金屬鍵 → 附著力強(qiáng) 選基片能與薄膜形成化學(xué)鍵 → 附著力強(qiáng) 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) ② 基片的表面狀態(tài)對(duì)附著力影響也很大 基片清洗 → 去掉污染層（吸附層使基片表面的化學(xué)鍵飽和，從而薄膜的附著力差） → 提高附著性能。 ③ 提高溫度 ,有利于薄膜和基片之間原子的相互擴(kuò)散 → 擴(kuò)散附著有利于加速化學(xué)反應(yīng)形成中間層 → 中間層附著 須注意： T↑→ 薄膜晶粒大 → 熱應(yīng)力 ↑→ 其它性能變 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) ④ 淀積方式：濺射強(qiáng)于蒸發(fā)，電壓（濺射）高 → 附著好 ∵ 濺射粒子動(dòng)能大，轟擊表面清洗且使表面活化 → 附著強(qiáng) 電鍍膜的附著性能差 (∵ 有一定數(shù)量的微孔） 附著性能差 ⑤ 淀積速率 ↑ → 殘留氧分子膜中 → 中間層少 → 附著力下降 → 薄膜結(jié)構(gòu)疏松 → 內(nèi)應(yīng)力大 ⑥ 淀積氣氛對(duì)薄膜附著力的影響 淀積初期 → 氧和水蒸氣分壓 → 氧化膜中間層 → 附著 ↑ 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) 167。 附著力的測(cè)試方法 機(jī)械方法數(shù)種如下： 條帶法（剝離法）、引拉法（直接法）、 劃痕法、 推倒法、摩擦法、扭曲法、 離心法、超聲法、振動(dòng)法等。 條帶法 三種可能： ①薄膜隨附著帶全部從基片上剝離下來； ②僅部分剝離下來； ③未剝離 → 說明薄膜附著好 → 定性測(cè)量 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) 引拉法（定量測(cè)量） 用拉力機(jī)或離心、超聲振動(dòng)儀給樣品加上垂直拉力； 單位面積的附著力 fb=Fb/A 劃痕法 用尖端圓滑鋼針劃過薄膜表面，尖端半徑約為。臨界負(fù)荷 — 薄膜刻劃下來時(shí)。 作用薄膜附著力的一種量度。 用光學(xué)顯微鏡觀察和分析劃痕，必須確定臨界負(fù)荷。薄膜的臨界負(fù)荷一般為幾 幾百克。 單位面積臨界剪切力為： 222t a naWF P P Pr P Wra? ?? ? ? ???單位面積的剝離能 : 21122E F x cx??第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) 摩擦法 用標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)荷橡皮（含有金剛砂）擦 用已知高度點(diǎn)矢落下的磨粒（如 SiC細(xì)砂）擦 11( / ) ( )(), l g l g l g ,( ) ( )()()llv c m h R R tb d v t bv tdlR R t t Rv bvlR t R tb d v tRt??????? ? ??? ? ? ? ? ? ? ?????設(shè) 磨 失 速 率 恒 定 ， 則 薄 膜 電 阻 ：當(dāng) ， 則 為 摩 擦 時(shí) 間若 編 夠 規(guī) 律 ， 說 明 薄 膜 結(jié) 構(gòu) 成 分 和 雜 質(zhì) 在 縱 深 方 向 上 分 布 不 均 勻 由 此 可 了 解 ， 薄 膜 縱 深 分 布 ( 分 層 ) 性 質(zhì) 。若 從 一 定 數(shù) 值 突 然 變 到 無 限 大 表 示 薄 膜 是 物 理 附 著 （ 只 有 物 理 附 著 ， 界 面 成 分 和 性 質(zhì) 不 連 續(xù) ）若 ()Rt 是 漸 變 ， 則 薄 膜 是 化 學(xué) 附 著 （ 有 中 間 層 過 渡 ）第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) 167。 薄膜的內(nèi)應(yīng)力 內(nèi)應(yīng)力定義：薄膜內(nèi)部單位截面上所承受的力， 稱為內(nèi)應(yīng)力。在內(nèi)部自己產(chǎn)生的應(yīng)力。 張應(yīng)力過大 → 薄膜開裂、基片翹曲。 壓應(yīng)力過大 → 薄膜起皺或脫落。 + 在張應(yīng)力作用下，薄膜自身有其收縮的趨勢(shì) → 過大 → 薄膜開裂。 在壓應(yīng)力作用下，薄膜內(nèi)部有向表面擴(kuò)散的趨勢(shì) → 過大 → 脫落。 薄膜內(nèi)應(yīng)力的來源尚未形成定論。 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) 內(nèi)應(yīng)力的類別與起源 按起源分：熱應(yīng)力 — 薄膜和基片的熱脹系數(shù)不同 而引起的。 本征應(yīng)力 來自于薄膜的結(jié)構(gòu)因素 和缺陷。 ?按應(yīng)力性質(zhì)分：張應(yīng)力、壓應(yīng)力 ~PaPaPaPa????? ???????9常 786常 8難 熔 金 屬 膜 — 10金 屬 薄 膜 張 應(yīng) 力 貴 金 屬 膜 — 1 0 1 0易 熔 金 屬 膜 — 5 1 0介 質(zhì)
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