低能C离子注入单晶硅机械和摩擦学性能  

Mechanical and tribological properties of single crystalline silicon implanted by C ions using MEVVA source

作　　者：孙佳[1] 覃礼钊[1] 廖斌[2] 吴晓玲[2] 吴正龙[2] 梁宏[2] 林华[1] 程南璞[1] 

机构地区：[1]西南大学材料科学与工程学院,重庆400715 [2]北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室,北京100875

出　　处：《真空》2013年第5期75-78,共4页Vacuum

基　　金：博士基金(西南大学)资助项目(104230-20710909);射线束技术与材料改性教育部重点实验室开放课题资助项目(201215);国家自然科学基金资助项目(51171156)

摘　　要：采用MEVVA源将低能量(40 keV)C离子注入单晶硅,用Raman光谱和SEM对试样进行了表征,用纳米压痕仪和球-盘式摩擦磨损试验机分别测试了试样硬度、弹性模量和摩擦因数。结果显示,低剂量下,试样硬度基本保持不变,而弹性模量增加;当C离子注入剂量为2×1016cm-2时,样品出现明显非晶化,硬度开始下降。注样表面摩擦因数升高,这是由于C离子注入引起的表面损伤所致。Low-energy（40keV） C ions with different fluences were implanted into single crystalline silicon（100） using MEVVA source.Raman and SEM measurements were used to characterize the structural transformation and surface morphology for asimplanted and virgin silicon.The results demonstrate that the nano-hardness and elastic modulus start to decrease when ion fluence reaches 2×1016 cm-2,while,the amorphous structure slightly dominates the silicon surface.Friction coefficient for treated silicon increases remarkably in comparison with virgin case,as a result of ion-bombardment induced by ion implantation.

关 键 词：MEVVA源 C离子 单晶硅 微摩擦性能 

分 类 号：TB34[一般工业技术—材料科学与工程]