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发明公开
CN103592188A 一种观察和测量脆性薄膜在硬基底上界面断裂韧性的方法 无效 - 驳回 转让

  • 专利标题： 一种观察和测量脆性薄膜在硬基底上界面断裂韧性的方法
  • 专利标题（英）： Method for observing and measuring interfacial fracture toughness of fragile film on hard substrate
  • 申请号： CN201310577765.7
    申请日： 2013-11-19
  • 公开(公告)号： CN103592188A
    公开(公告)日： 2014-02-19
  • 发明人: 安涛 , 高玉欣 , 宋立军 , 王丽丽
  • 申请人： 安涛
  • 申请人地址： 吉林省长春市朝阳区解放大路119号
  • 专利权人： 安涛
  • 当前专利权人： 长春大学
  • 当前专利权人地址： 吉林省长春市朝阳区解放大路119号
  • 主分类号： G01N3/28
  • IPC分类号： G01N3/28
一种观察和测量脆性薄膜在硬基底上界面断裂韧性的方法
摘要：
本发明公开了一种观察和测量脆性薄膜在硬基底上界面断裂韧性的方法，该观察和测量脆性薄膜在硬基底上界面断裂韧性的方法包括以下步骤：对沉积在Si基底上的厚度为500nm的TiN薄膜进行纳米压痕测试，获得压入深度为1000nm时压痕的加-卸载曲线；将压痕进行原位扫描获得压痕的三维形貌图，从图中获得界面断裂的半径CR和断裂后薄膜翘起的高度h；确定产生薄膜与基底界面断裂所需的能量U，并得出脆性TiN薄膜在硬的Si基底上的界面断裂韧性。本发明结合压痕的加-卸载曲线和原位三维形貌图，能够精确地确定薄膜发生界面断裂所释放出的能量以及界面断裂的大小，从而精确地获得薄膜的界面断裂韧性。
摘要（英）：

The invention discloses a method for observing and measuring the interfacial fracture toughness of a fragile film on a hard substrate. The method for observing and measuring the interfacial fracture toughness of the fragile film on the hard substrate includes the following steps: carrying out a nanoindentation test on a 500nm-thick TiN (titanium nitride) film deposited on a Si (silicon) substrate, and obtaining a loading-unloading curve of an indentation at an indentation depth of 1,000nm; carrying out in-situ indentation scanning to obtain a three-dimensional topography of the indentation, and acquiring from the topography the interfacial fracture radius CR and the film tilting height H after the fracture; determining the energy U necessary for the interfacial fracture between the film and the substrate, and obtaining the interfacial fracture toughness of the fragile TiN film on the hard Si substrate. The method provided by the invention has the advantage that through the integration of the indentation loading-unloading curve and the in-situ three-dimensional topography, energy released by the interfacial fracture of the film and the interfacial fracture size can be accurately determined, so that the interfacial fracture toughness of the film can be accurately obtained.

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