薄膜材料物理--第二章薄膜的力學(xué)性質(zhì)(1)(存儲(chǔ)版)
【正文】 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 ： ， 。： 假 設(shè) 在 薄 膜 生 長(zhǎng) 過(guò) 程 中 ， 由 于 其 表 面 迅 速 前 進(jìn) ， 許 多 0 dddSS d zdz? ? ?? ? ? ? ??薄 膜 本 征 張 應(yīng) 無(wú) 序 結(jié) 構(gòu) 層 被 埋 在 下 面 ， 被 埋 個(gè) 無(wú) 序 層 的 逐 漸 退 火 和 收 縮 ， 引 起 生 長(zhǎng) 應(yīng) 力 。第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) 222222//////NmNmNmNmNmNm? ?????????????? ??882882828 在 玻 璃 上 沉 積 Ag 膜 層 張 應(yīng) 力 、 本 征 應(yīng) 力 0 . 7 5 1 0在 玻 璃 上 沉 積 MgF 膜 層 張 應(yīng) 力 、 本 征 應(yīng) 力 2 . 0 1 0在 玻 璃 上 沉 積 ZnS 膜 層 壓 應(yīng) 力 、 本 征 應(yīng) 力 1 . 0 1 0在 玻 璃 上 沉 積 SnO 膜 層 張 應(yīng) 力 、 本 征 應(yīng) 力 0 . 0 0 8 1 0在 玻 璃 上 沉 積 TiO 膜 層 壓 應(yīng) 力 、 本 征 應(yīng) 力 0 . 5 1 0在 藍(lán) 寶 石 上 沉 積 硅 Si 膜 層 壓 應(yīng) 力 、 本 征 應(yīng) 力 5 . 0 1 0第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) ????????使 薄 膜 處 于 壓 應(yīng) 力 狀 態(tài) — 選 基 片 材 料 ；1 、 基 片 情 況 基 片 表 面 晶 格 結(jié) 構(gòu) 須 與 薄 膜 相 匹 配 ；基 片 溫 度 （ 淀 積 時(shí) ） 對(duì) 內(nèi) 應(yīng) 力 影 響 大 。 薄 膜 中 的 各 種 缺 陷 是 產(chǎn) 生 本 征 應(yīng) 力 的 主 要 原 因 。高 氧 氣 壓 下 靶 表 面 氧 化 濺 射 氧 化 膜 張 應(yīng) 力 鉭 膜 ：低 氧 氣 壓 下 在 基 片 上 發(fā) 生 氧 化 壓 應(yīng) 力第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) 1 0 91 0 84 1 0 1 5 0 0 0 .0 1 1 04 1 0 1 5 0 0 5 1 0mmmG G TG T C GG T C??????? ? ? ? ???? ? ? ??? 大小薄 膜 材 料 本 身 與 內(nèi) 應(yīng) 力 的 關(guān) 系 ：與 原 材 料 的 切 變 模 量 、 熔 點(diǎn) 量 、 熔 點(diǎn) 之 間 有 某 種 關(guān) 系硬 的 （ Pa ） 、 難 熔 （ ） Pa軟 的 （ Pa ） 、 易 熔 （ ） Pa 鈦 薄 膜 的 微 分 應(yīng) 力 ： 經(jīng) 最 大 值 后 ， 下 降 到 性 質(zhì) 相 反 的 應(yīng) 力 （ 例 如 從 張 應(yīng) 力 變 到 壓 應(yīng) 力 或 相 反 ） 薄 膜 應(yīng) 力 隨 厚 度 有 變 化 應(yīng) 選 用 合 適 的 厚 度 ， 附 著 力第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) ??? 生 長(zhǎng) 應(yīng) 力 與 薄 膜 厚 度 無(wú) 關(guān) ； 薄 膜 的 內(nèi) 應(yīng) 力 與 它 在 空 氣 中 暴 露 的 時(shí) 間 有 密 切 的 關(guān) 系 ， 往 往 從張 應(yīng) 力 變 為 壓 應(yīng) 力 。有 序 化 活 化 能因 此 ， 對(duì) 于 硅 薄 膜 來(lái) 說(shuō)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(xué)性質(zhì)
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