編號：NMJS05286
篇名：應用納米壓痕法測定柱狀納米材料的力學特性（英文）
作者：李直； 高賽； Pohlenz Frank； Brand Uwe； Koenders Ludger； Peiner Er
關鍵詞：納米對象； 納米柱； 納米材料測試； 納米壓痕法； 尺寸效應；
機構： 德國計量科學研究院； 德國布倫瑞克技術大學半導體技術研究所；
摘要： 納米壓痕法在確定納米結構材料,特別是具有較大高寬比的一維納米結構/對象的力學特性時,若納米結構沿壓入方向的等效剛度遠小于針尖-樣品的接觸剛度,應用常規(guī)數據分析(Oliver-Pharr)模型會導致較大的測量偏差.對常規(guī)Oliver-Pharr解析模型進行了推廣,以補償一維納米材料等效剛度對測量結果的影響,進而提出了適用于此類測量對象的通用納米壓痕分析模型,并應用于分析柱狀微納米結構的準靜態(tài)壓痕測量數據.實驗中應用原子力顯微鏡(AFM)定量測量了濕法刻蝕獲得的一維單晶硅柱狀結構的幾何參數(包括硅納米柱的直徑和長度).實驗結果表明,應用常規(guī)模型分析對較大高寬比的硅納米柱(直徑386 nm,長500 nm)的壓痕數據會導致大于50%的偏差.應用修正模型分析實驗數據時,測量結果不受被測對象幾何參數的影響,因而可以有效提高應用納米壓痕法對微納米結構材料,特別是一維材料的測量精度.
