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| 单晶硅纳米力学性能的测试 | |
| 引用本文： | 赵宏伟,杨柏豪,赵宏健,黄虎.单晶硅纳米力学性能的测试[J].光学精密工程,2009,17(7). |
| 作者姓名： | 赵宏伟 杨柏豪 赵宏健 黄虎 |
| 作者单位： | 1. 吉林大学,机械科学与工程学院,吉林,长春,130022 2. 北京航天计量测试技术研究所力学室,北京,100076 3. 浙江大学,材料与化学工程学院,浙江,杭州,310027 |
| 基金项目： | 高等学校博士学科点专项基金科研基金(新)，吉林省科技项目，吉林大学自然科学种子基金 |
| 摘 要： | 对材料纳米力学性能测试手段进行了研究,着重分析了纳米压痕技术的原理和方法.结合纳米压痕技术,采用尖端四面体Vickers型单晶金刚石压头对单晶硅(100)晶面进行了纳米压痕实验测试.实验发现,在载荷为1 000 mN时,晶体硅出现了明显的裂纹和脆性断裂;而在载荷低于80 mN的情况下,晶体硅则表现出延性特性.此外,在不同载荷条件下对晶体硅的硬度进行了实验测试,测试结果发现,不同载荷条件下晶体硅的硬度测量值存在较大的差异,认为导致这种差异的原因在于压痕区域晶体硅所受压力不同,使得晶体硅内部结构发生了改变,较为准确的单晶硅的硬度测量值为15.7 GPa. |
| 关 键 词： | 单晶硅薄片 纳米力学 纳米压痕 硬度 纳米级切削加工 |
Test of nanomechanical properties of single crystal silicon |
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| ZHAO Hong-wei,YANG Bai-hao,ZHAO Hong-jian,HUANG Hu.Test of nanomechanical properties of single crystal silicon[J].Optics and Precision Engineering,2009,17(7). | |
| Authors: | ZHAO Hong-wei YANG Bai-hao ZHAO Hong-jian HUANG Hu |
| Affiliation: | ZHAO Hong-wei1,YANG Bai-hao2,ZHAO Hong-jian3,HUANG Hu1(1.College of Mechanical Science and Technology,Jilin University,Changchun 130025,China,2.Department of Mechanics,Beijing Aerospace Institute for Metrology and Measurement Technology,Beijing 100076,3.College of Material Science and Chemical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China) |
| Abstract: | The testing methods for nanomechanic properties of materials widely used in machining in micro-nano scale,MEMS/NEMS,biomedical engineering,material sciences etc.are researched and the main principle and methods of nanoindentation technology are analyzed.By a four-sided Vickers diamond indenter with a sharpened tip,the nanoindentation experiments are undertaken to test the single crystal silicon on(100)crystal surface with the help of a nanoindentation tester.Experiments show that the brittle crack is occurr... |
| Keywords: | single crystal silicon wafer nano meter mechanics nanoindentation hardness cutting process in nano-scale |
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