高ひずみ速度の引張試験におけるナノSiの脆性-延性遷移温度とそのスケール効果

摘要

材料の脆性一延性遷移は、その材料を用いるアプリケーションの形状の決定や、信頼性の補償のために必要な材料特性である。シリコンの延性挙動は温度とひずみ速度に大きく依存し、温度の上昇やひずみ速度の低下により強く延性を示すようになる。シリコンのバルク材では約600°Cで延性となるが、寸法が10nmまで小さくなると室温下でも延性変形したことが報告されている。したがって温度やひずみ速度だけでなく、脆性-延性遷移はスケール効果を無視することができない。一方、これまで報告されてきたマイクロ?ナノスケールでの延性挙動は、比較的低いひずみ速度条件化で行われた結果とー考えられる。そこで本研究では高ひずみ速度条件下における。単結晶Siの脆性—延性遷移とその温度とスケール効果について評価した。