纳米薄膜屈曲模式的实验研究

摘要

薄膜/基底系统在信息科学以及微电子机械系统中有着十分重要的地位。薄膜中常会有压或拉的残余应力,因此薄膜/基底结构通常是工作在残余应力以及外加应力的联合作用下。根据结构的功用不同,其载荷方式也有不同,从而也导致了不同的破坏模式。压缩载荷下的脱粘屈曲是薄膜基底结构主要的破坏形式之一。本文使用磁控溅射镀膜技术,制作了压缩薄膜试件。选用表面抛光的有机玻璃作为基底,制作了厚度为150nm的铝薄膜和150nm的钛薄膜。在实验中,使用一台光学显微镜观测膜层表面的形貌及其变化。考虑了薄膜在残余应力、外加轴向压应力共同作用下的屈曲破坏模式,并对屈曲的力学行为进行了分析。