楔形铁薄膜的制备及内应力释放模式研究  

Preparation and Stress Relief Patterns of Wedge-Shaped Fe Films

作　　者：周红[1] 余森江[1,2] 张永炬[3] 蔡萍根[2] 

机构地区：[1]中国计量学院,浙江杭州310018 [2]浙江大学,浙江杭州310027 [3]台州学院,浙江临海317000

出　　处：《稀有金属材料与工程》2012年第S2期377-380,共4页Rare Metal Materials and Engineering

基　　金：国家自然科学基金(10874159;11074227);浙江省自然科学基金(Y7080042;Y6090542;R6110362)

摘　　要：利用硅油的流动特性在玻璃基底表面成功制备出膜厚呈连续变化的楔形铁薄膜系统,研究薄膜的内应力释放模式。实验表明:在薄膜的沉积过程中,硅油对铁原子及原子团簇的快速淬火作用使得薄膜中包含了丰富的空洞和缺陷,并产生较大的残余压应力;沉积完成之后,残余压应力的释放促使薄膜与基底脱离而形成电话线结构的褶皱形貌。褶皱的波长λ和振幅A均随着薄膜厚度的增加而增加。原子力显微镜的剖面图显示,褶皱的宽度l和最大隆起高度δ分别在10和1μm的数量级。基于薄板弯曲理论,对电话线褶皱的规则外形、网络模式和分叉形貌等进行了理论分析。利用硅油的流动特性在玻璃基底表面成功制备出膜厚呈连续变化的楔形铁薄膜系统,研究薄膜的内应力释放模式。实验表明:在薄膜的沉积过程中,硅油对铁原子及原子团簇的快速淬火作用使得薄膜中包含了丰富的空洞和缺陷,并产生较大的残余压应力;沉积完成之后,残余压应力的释放促使薄膜与基底脱离而形成电话线结构的褶皱形貌。褶皱的波长λ和振幅A均随着薄膜厚度的增加而增加。原子力显微镜的剖面图显示,褶皱的宽度l和最大隆起高度δ分别在10和1μm的数量级。基于薄板弯曲理论,对电话线褶皱的规则外形、网络模式和分叉形貌等进行了理论分析。

关 键 词：楔形薄膜 电话线褶皱 应力释放 力学性能 

分 类 号：O484.1[理学—固体物理]