单晶硅微薄膜V形缺口疲劳特性研究  

STUDY ON FATIGUE BEHAVIOR OF MICRO-SINGLE CRYSTAL SILICON THIN FILM WITH V SHAPE NOTCH

作　　者：周健伟[1] 尚德广[1] 刘小冬[1] 柳会[1] 

机构地区：[1]北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京100124

出　　处：《机械强度》2010年第5期790-794,共5页Journal of Mechanical Strength

基　　金：国家自然科学基金(50575004);国家自然科学基金国际合作交流项目(50710105077);北京市自然科学基金(3092003);北京市拔尖创新人才资助项目;北京市教委科技计划重点项目(KZ201010005003)资助~~

摘　　要：采用微疲劳试验机与光学显微镜搭建一套微观疲劳试验系统。在室温条件下,通过控制载荷对单侧V形缺口的单晶硅微薄膜进行脉动拉伸疲劳试验,研究其疲劳特性。首先将单晶硅微薄膜V形缺口试样疲劳试验数据与单晶硅微薄膜光滑试样疲劳试验数据进行对比,分析发现V形缺口的引入会使单晶硅试样的疲劳强度及其抵抗弯矩的能力显著降低。试验结果表明,缺口试样发生破坏的应力幅度界限分明,与光滑试样相比,其破坏特性更趋近于宏观脆性断裂。通过扫描电镜分别对单晶硅微薄膜光滑试样与V形缺口试样进行断口分析,发现单晶硅微薄膜在循环应力作用下出现脆性疲劳破坏行为,其断口形貌特征与晶体结构密切相关。A new uniaxial tensile fatigue testing system was set up by the use of a micro-mechanical fatigue testing machine and an optical microscope for thin film specimen.The mechanical and fatigue behaviors of single crystal silicon(SCS) thin film with V shape notch were studied under cyclic fluctuating loading.Comparison of the fatigue testing data for the notched SCS thin film and the smooth SCS thin film shows that the resisting ability to bending moment and fracture stress of the notched SCS thin film are obvi...

关 键 词：微机电系统 单晶硅 薄膜 疲劳 断口分析 片外测试 

分 类 号：TB381[一般工业技术—材料科学与工程]