薄膜厚度对Si基SiO2薄膜力学性能的影响

摘要

为了研究薄膜厚度对Si基SiO2薄膜力学性能的影响规律,利用纳米压痕技术及有限元模拟方法对不同厚度的Si基SiO2薄膜材料进行测试,分析了不同厚度薄膜的硬度及弹性模量等力学性能,讨论了不同压深膜厚比对不同厚度薄膜弹性恢复率的影响,并在试验的基础上,建立了有限元模型,模拟了不同厚度薄膜在相同压深下的载荷位移关系,分析了薄膜的弹性恢复性能.结果 表明:SiO2薄膜越厚其弹性模量越小,而薄膜的硬度在薄膜较薄时压痕的尺寸效应更明显,并利用模拟进一步分析得出薄膜越薄弹性恢复性能越好.