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微机械悬桥法研究氮化硅薄膜力学性能

宗登刚 , 王钻开 , 陆德仁 , 王聪和 , 陈刚

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.02.005

利用高精密纳米压入仪检测微机械悬桥的载荷-挠度曲线,来研究低应力 LPCVD氮化硅薄 膜的力学特性.通过大挠度理论分析,得到考虑了衬底变形对挠度有贡献的微桥挠度解析表达式. 对于在加卸载过程中表现出完全弹性的微桥,利用最小二乘法对其挠度进行了拟合,从而得到杨氏 模量、残余应力和弯曲强度等力学特性参数.低应力 LPCVD氮化硅薄膜的研究结果 :杨氏模量为 (308.4± 24.1) Gpa , 残余应力为 (252.9± 32.4 )Mpa, 弯曲强度为 (6.2± 1.3) Gpa.

关键词: 微机械 , 悬桥 , LPCVD , 氮化硅 , 杨氏模量 , 残余应力 , 弯曲强度

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