薄膜材料物理--第二章薄膜的力學(xué)性質(zhì)(1)(編輯修改稿)
2025-02-04 12:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 薄 膜 壓 應(yīng) 力 — 10 數(shù) 量 級(jí) 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) 由于薄膜中的內(nèi)應(yīng)力分布是不均勻的，即薄膜內(nèi)各個(gè)分層的應(yīng)力大小不同 → 兩種內(nèi)應(yīng)力 ： 0, , ( )FFFFdFSSdddSdS dzdzS z dz S????????Fz平 均 應(yīng) 力 ： — 薄 膜 單 位 寬 度 的 應(yīng) 力 ， — 薄 膜 厚 度微 分 應(yīng) 力 ： — 在 z 處 ， 增 加 的 薄 層 中 單 位 寬 度 的 內(nèi) 應(yīng) 力第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) ? ?()1 F F S dFSdETTETT? ? ????? ? ? ???????(1) 熱 應(yīng) 力 ： 由 薄 膜 和 基 體 的 熱 膨 脹 系 數(shù) 有 所 差 別 而 引 起 的 ， 是 可 逆 的 。 薄 膜 熱 應(yīng) 力 的 數(shù) 學(xué) 表 達(dá) 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(cè) 量 溫 度? 按應(yīng)力起源分類(lèi)：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 ： ， 。證 畢第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) ? ?? ?? ?? ?616161618 1010 20 10 030 40 10 10 20 10SFFSFKKKK???????????????????????? ? ????????可 見(jiàn) ： 采 用 選 擇 基 片 或 者 改 變 淀 積 溫 度 的 辦 法 來(lái) 改 變 薄 膜 中 的 熱 應(yīng) 力 的 大 小 和 性 質(zhì) 。例 如 ： 玻 璃 基 片 金 屬 薄 膜熱 應(yīng) 力 張 應(yīng) 力堿 金 屬 鹵 化 物 基 片金 屬 薄 膜? ? 0F????? ? ?熱 應(yīng) 力 壓 應(yīng) 力 第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)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(yīng) 力 遠(yuǎn) 大 于 張 應(yīng) 力 。 所 以 選 擇 基 片 和淀 積 薄 膜 溫 度 ， 使 薄 膜 處 于 壓 應(yīng) 力 狀 態(tài) 為 好 。 在 基 片 上 淀 積 有 雙 層 薄 膜 時(shí) ， 其 中 的 熱 應(yīng) 力 可 用 加 權(quán) 式 求 出 ： （ + ） 即+ 釋 放 薄 膜 中 內(nèi) 應(yīng) 力 的 有 效 方 法 ： 在 薄 膜 與 基 片 之 間 加 上 一 層 很薄 的 易 于 塑 變 的 薄 膜 ， 從 而 使 上 面 的 薄 膜 能 可 靠 的 工 作 。第 三 講 第二章 薄膜的力學(xué)性質(zhì) ???? ?? ???????????????界 面 應(yīng) 力（ 2 ） 本 征 應(yīng) 力生 長(zhǎng) 應(yīng) 力A 、 在 界 面 處 薄
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