薄膜材料物理--第二章薄膜的力學性質(zhì)(1)-wenkub
2023-01-23 12:31:56 本頁面
【正文】 Cr等） .然后，在其上再鍍需要的薄膜，薄 金屬奪取基片中氧 中間層表面摻雜。 簡單物理附著 — 薄膜與基片間的結(jié)合力 — 范德華力 第 三 講 第二章 薄膜的力學性質(zhì) ② 擴散附著 — 由兩個固體間相互擴散或溶解而導致 在薄膜和基片間形成一個漸變界面。 薄膜的附著性質(zhì)（重要） 理論上 — 需對結(jié)合界的了解。 使用上 — 決定了薄膜元器件的穩(wěn)定性和可靠性。 實現(xiàn)擴散方法：基片加熱法、離子注入法、 離子轟擊法、電場吸引法。 ④ 通過宏觀效應 機械鎖合 雙電層吸引 功函數(shù)不同 → 電荷累積 → 吸引 電 子 轉(zhuǎn) 移20/ 2 d? ? ??S靜 電 吸 引 能 E, 長 程 力新 內(nèi) 容 ！ 最 近 幾 年 才 注 意 。 ④ 靜電力 — 薄膜和基體兩種材料的功函數(shù)不同， 接觸后發(fā)生電子轉(zhuǎn)移 → 界面兩邊積累正負 電荷 → 靜電吸引 第 三 講 第二章 薄膜的力學性質(zhì) 影響附著力的工藝因素 包括材料性質(zhì)、基片表面狀態(tài)、基片溫度、淀積方式、淀積速率、淀積氣氛等。 附著力的測試方法 機械方法數(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、振動法等。 用光學顯微鏡觀察和分析劃痕，必須確定臨界負荷。 薄膜的內(nèi)應力 內(nèi)應力定義：薄膜內(nèi)部單位截面上所承受的力， 稱為內(nèi)應力。 + 在張應力作用下，薄膜自身有其收縮的趨勢 → 過大 → 薄膜開裂。 本征應力 來自于薄膜的結(jié)構(gòu)因素 和缺陷。例 如 ： 玻 璃 基 片 金 屬 薄 膜熱 應 力 張 應 力堿 金 屬 鹵 化 物 基 片金 屬 薄 膜? ? 0F????? ? ?熱 應 力 壓 應 力 第 三 講 第二章 薄膜的力學性質(zhì) 121 2 1 212, dF dFdF dF dF dFdF dF??? ? ? ??? ? ?1212FFF F F F 一 般 材 料 能 承 受 的 壓 應 力 遠 大 于 張 應 力 。界 面 應 力 ：本 征 應 力 B 、 在 界 面 處 有 相 當 高 的 缺 陷 密 度 和 雜 質(zhì) 密 度 引 起 嚴 重 的克 羅 克 霍 姆 模 型界 面 失 配 產(chǎn) 生 界 面 應 力 。第 三 講 第二章 薄膜的力學性質(zhì) 00 e x p ( ) SSQvRTQRv H z TRR? ? ? ??????0140 薄 膜 表 面 從 無 序 態(tài) 到 有 序 態(tài) 的 轉(zhuǎn) 化 速 率 為 ：= 阿 倫 尼 烏 斯 關(guān) 系 式 ，式 中 活 化 能 ， 氣 體 常 數(shù) ，原 子 的 振 動 頻 率 ， 約 為 10 ， 基 片 溫 度 設(shè) 為 薄 膜 的 生 長 速 率 ， 即 每 秒 個 單 原 子 層 ， 生 長 應 力 的 定 量 分 析 薄 膜 的 有 序 化 機 理—第 三 講 第二章 薄膜的力學性質(zhì) 000 RRR????????????? ? ????A 、 當 表 示 在 表 面 暴 露 的 時 間 內(nèi) ， 有 序 化 的 原 子 少 ， 很 多 缺 陷 被 埋 在 表 層 以 下 ， 因 而 薄 膜 的 生 長 應 力 很 大 。有 序 化 活 化 能因 此 ， 對 于 硅 薄 膜 來 說有 序 化 溫 度 = ， 有 序 化 活 化 能 844 90 /mT J m ol K??第 三 講 第二章 薄膜的力學性質(zhì) 810a d db Pa????????? 薄 膜 本 征 應 力 與 膜 厚 的 關(guān) 系 如 圖 , 在 薄 膜 生 長 過 程 中 ,電 鏡 觀 察 的 結(jié) 果 。 數(shù) 量 和 分 布 。高 氧 氣 壓 下 靶 表 面 氧 化 濺 射 氧 化 膜 張 應 力 鉭 膜 ：低 氧 氣 壓 下 在 基 片 上 發(fā) 生 氧 化 壓 應 力第 三 講 第二章 薄膜的力學性質(zhì) 1 0 91 0 84 1 0 1 5 0 0 0 .0 1 1
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