薄膜材料物理--第二章薄膜的力學(xué)性質(zhì)(1)-全文預(yù)覽
【正文】 面 的 薄 膜 能 可 靠 的 工 作 。 薄 膜 熱 應(yīng) 力 的 數(shù) 學(xué) 表 達 式 ： 彈 性 模 量 ， 薄 膜 的 熱 脹 系 數(shù) ， 基 片 的 熱 脹 系 數(shù)薄 膜 淀 積 溫 度 ， 測 量 溫 度? 按應(yīng)力起源分類：熱應(yīng)力、本征應(yīng)力 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) ? ?12212 , 1 FFFFFEGxEEyEEE??????? ? ? ? ? ??????????? ? ? ? ? ?????? ? ?????? ? ? ? ?ltl t t l121 1 2證 明 如 下 ： 張 應(yīng) 力 或 壓 應(yīng) 力 應(yīng) 變 ： , 切 應(yīng) 力 切 應(yīng) 變 ： 縱 向 應(yīng) 變 和 橫 向 應(yīng) 變 的 關(guān) 系 為 ： ， 泊 松 比方 向 應(yīng) 變 ：方 向 應(yīng) 變 ：若 薄 膜 應(yīng) 力 ， 則由? ?? ?() ( ) 1F F S dF F S dTTETT? ? ?? ? ??? ? ? ?? ? ? ??于 薄 膜 和 基 片 的 熱 脹 系 數(shù) 不 同 ， 薄 膜 的 熱 應(yīng) 變 為 帶 入 上 式 有 ： 薄 膜 熱 應(yīng) 力 ： ， 。 薄膜內(nèi)應(yīng)力的來源尚未形成定論。 張應(yīng)力過大 → 薄膜開裂、基片翹曲。 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 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) 。臨界負(fù)荷 — 薄膜刻劃下來時。 鉑、鎳、鈦等金屬基片上淀積金膜 → 金屬鍵 → 附著力強 選基片能與薄膜形成化學(xué)鍵 → 附著力強 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。 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) ③ 氫鍵（鍵能 ≈ ） — 離子性的靜電吸引不普 遍，僅在電負(fù)性很強的原子之間。 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) ③ 中間層附著 — 在薄膜與基片之間形成一個化合物而 附著，該化合物多為薄膜材料與基片材料之間的化 合物 。 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) 薄膜的附著類型 ①簡單附著 — 分明的分界面 ②擴散附著 ③通過中間層附著 ④通過宏觀效應(yīng)附著 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) ① 簡單附著：薄膜和基片間形成一個很清楚的分界面， 其附著能 Wfs=Ef+EsEfs Ef— 薄膜的表面能 Es— 基片的表面能 Efs— 薄膜與基片之間的界面能 兩個相似或相容的表面接觸 Efs↓ Wfs↑ 兩個完全不相似或不相容的表面接觸 Efs↑ Wfs↓ 表面污染： 103Pa下 → 1秒后 → 表面會污染 一層單分子層。第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) 第 三 講
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