Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của Độ Dày Phim đến Kết Quả Đo Nanoindentation của Phim Carbon Giống Kim Cương Cứng Được Chuẩn Bị Bằng Phương Pháp Lắng Đọng Laser Xung
Tóm tắt
Chúng tôi đã điều tra tác động của độ dày phim đến các phép đo nanoindentation của các phim carbon giống kim cương (DLC) cứng. Các phim DLC được lắng đọng trên các nền Si (100) bằng phương pháp lắng đọng laser excimer xung (KrF, λ=248nm, thời gian kéo dài=25 ns, mật độ năng lượng khoảng 3.0 J/cm2, tần số lặp lại 10 Hz) trong chân không cao (~5×10−7torr) ở nhiệt độ phòng trong các khoảng thời gian khác nhau (từ 5 phút đến 20 phút). Độ dày của các phim được đo bằng phương pháp hình học quang học, và nằm trong khoảng từ 200 đến 50 nm. Độ cứng nano và mô đun đàn hồi của các phim này được đo bằng kỹ thuật nanoindentation cảm nhận độ sâu với NanoindenterXP. Các quan sát thực nghiệm sơ bộ cho thấy rằng kết quả nanoindentation là một hàm của độ dày phim. Cả hai đồ thị độ cứng và mô đun Young so với đường dịch chuyển của phim dày 200nm đều xuất hiện một đỉnh tại khoảng mười phần của độ dày phim. Các mẫu còn lại với độ dày phim nhỏ hơn cho thấy các đỉnh cao hơn, cao hơn cả độ cứng và mô đun Young của nền.
Từ khóa
#độ dày phim #carbon giống kim cương #nanoindentation #mô đun đàn hồi #độ cứng nanoTài liệu tham khảo
K. E. Spear, J. Am. Ceram. Soc. 72, 171 (1989).
T. A. Friedmann, J. P. Sullivan, J. A. Knapp, D. R. Tallant, D. M. Follstaedt, D. L. Medlin and P. B. Mirkarimi, Appl. Phys. Lett. 71, 3820 (1997).
J. Robertson, Prog. Solid State Chem. 21, 199 (1991).
W. I. Milne, J. Non-cryst. Solids 198-200, 605 (1996).
J. Krishnaswamy, A. Rengan, J. Narayan, K. Vedam and C. J. McHargue, Appl. Phys. Lett. 54, 2455 (1989).
D. R. McKenzie, D. A. Muller and B. A. Pailthorpe, Phys. Rev. Lett. 67, 773 (1991).
J. J. Cuomo, J. P. Doyle, J. Bruley and J. C. Liu, Appl. Phys. Lett. 58, 466 (1991).
J. J. Cuomo, J. P. Doyle, J. Bruley and J. C. Liu, J. Vac. Sci. Technol. A9, 2210 (1991).
Z. L. Akkerman, H. Efstathiadis and F. W. Smith, J. Appl. Phys. 80, 3068 (1996).
N. Savvides and T. J. Bell, J. Appl. Phys. 72, 2791 (1992).
J. Kulik, Y. Lifshitz, G. D. Lempert, J. W. Rabalais and D. Marton, J. Appl. Phys. 76, 5063 (1994).
M. Chhowalla, Y. Yin, G. A. J. Amaratunga, D. R. McKenzie and Th. Frauenheim. Diamond Relat. Mater. 6, 207 (1997).
D. L. Papas, K. L. Saenger, J. Bruley, W. Krakow, J. J. Cuomo, T. Gu and R. W. Collins, J. Appl. Phys. 71, 5675 (1992).
M. O. Bentzon, K. Mogensen, J. B. Hansen, B. B. Hansen, C. Taholt, P. Holiday and S. S. Eskildsen, Surf. Coat. Technol., 68-69, 651–655 (1994).
Q. Wei, R. J. Narayan, A. K. Sharma, J. Sankar and J. Narayan, J. Vac. Sci. Technol. A17 (6), 3406–3414 (1999).
Q. Wei, R. J. Narayan, J. Narayan, J. Sankar and A. K. Sharma, Mater. Sci. Eng., B53, 52 (1998).
T. Y. Tsui and G. M. Pharr, J. Mater. Res. 14, 292 (1999).
Y. Lifshitz, S. R. Kasi and J. W. Rabalasi, Mater. Sci. Forum, 52-53, 237 (1989).