多晶硅微悬臂梁断裂失效强度的尺寸效应

• 作者: 丁建宁 孟永钢 温诗铸
• 来源期刊: 中国机械工程
• 关键词: 力学性质 微机械 薄膜 多晶硅 纳米硬度计
• 年，卷（期）: 2001,（11）
• 所属期刊栏目: 机械科学
• 页码范围: 1228-1231
• 页数: 4页
• 分类号: TB03
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1004-132X.2001.11.007

摘要

为了了解构件尺寸的微型化给材料的强度和弹性模量带来的影响,利用纳米硬度计通过微悬臂梁的弯曲实验来测量其力学特性.该方法可精确测量微悬臂梁纳米级弯曲形变,但必须考虑压头在微悬臂梁上的压入及微悬臂沿宽度方向的挠曲.试验研究表明,多晶硅微悬臂梁的平均弹性模量为156 GPa ±(4.52～9.83)GPa,其失效断裂强度表现出对构件有效体积和表面积的尺寸效应.由实验测得的失效强度得到KC=1.62 MPa *m1/2,计算出的缺陷尺寸a为58～117 nm.