基于FIB/SEM双束系统的原位、实时观测三点弯曲薄膜测试方法

• 作者: 刘兴光 周晖 张凯锋
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 原位 三点弯曲 FIB/SEM双束系统 CrN薄膜 Cr/CrN多层薄膜 极限形变
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 表面质量控制及检测
• 页码范围: 351-357
• 页数: 7页
• 分类号: TB43
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.11.041

摘要

目的 需要直接测量薄膜的极限形变这一关键参数,来评价某种薄膜在一定服役载荷下的某种基体表面是否能胜任.方法 借助聚焦离子束显微镜/扫描电子显微镜(FIB/SEM)双束显微分析测试系统,提出了一种在微米尺度下、原位进行三点弯曲薄膜测试的方法,同时可以进行实时观测与分析记录.之后,使用磁控溅射技术制备了具有强择优晶体生长取向的CrN薄膜和Cr/CrN多层薄膜,并使用上述三点弯曲测试方法对这两种薄膜进行了弯曲测试.结果 CrN薄膜的极限形变量为(1.8±0.1)％,且其在原位三点弯曲试验中断裂前的变形类型为纯弹性形变,而不是塑性形变或者弹性/塑性混合形变.而Cr/CrN多层薄膜的极限形变达到了9.1％,是纯CrN薄膜的5倍,且对"预裂纹"等缺陷不敏感.结论 将此测试方法与在微米尺度使用FIB测量薄膜残余应力的方法相结合,将可以有效地评估多种薄膜的形变能力及形变特性.所获得的薄膜相关性能数据,对于针对不同基体、不同使用工况(如不同的表面受力状态、变形状态等)的薄膜体系或结构的选择与设计,具有很好的指导意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张凯锋		7	86	1.0	7.0
2	周晖		9	118	2.0	9.0
3	刘兴光		1	0	0.0	0.0