Влияние термической обработки на физико-механические свойства тонкопленочных мембранных Al-структур различной формы
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , № 075-15-2021-1350
Дюжев Н.А.1, Гусев Е.Э.
1, Кушнарев И.В.1, Беспалов В.А.1
1Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, Москва, Россия
Email: dyuzhev@ckp-miet.ru, bubbledouble@mail.ru, cushnarev.ivan@yandex.ru, rector@miet.ru
Поступила в редакцию: 24 июня 2024 г.
В окончательной редакции: 5 сентября 2024 г.
Принята к печати: 5 сентября 2024 г.
Выставление онлайн: 17 января 2025 г.
Впервые реализован и объяснен подход к модификации механических свойств за счет термических процессов рекристаллизации тонкопленочных структур алюминия в виде мембран квадратной, пятиугольной и круглой формы, полученных методом магнетронного осаждения. Эксперимент осуществлен по планарной кремниевой технологии. После термообработки при 450oC в течение 1 h в вакуумной атмосфере выявлено изменение механических свойств (например, для мембраны круглой формы критическое давление разрыва уменьшилось от 4.9 до 4.0 atm, среднее изменение величины критического давления разрыва уменьшилось от ± 1.5 до ± 0.9 atm, двухосный модуль упругости уменьшился на 24 GPa) за счет изменения структурных свойств материала (размер зерен увеличился почти в 2 раза, шероховатость увеличилась с 76± 4 до 4480± 90 nm). Дополнительная термообработка позволила создать более надежные Al-мембраны. Ключевые слова: механические свойства, размер зерен, тонкие пленки, мембраны.
- W. Zhou, J. He, P. Peng, L. Chen, K. Cao, in Reliability and maintenance. An overview of cases, ed. by L. Kounis (IntechOpen, 2020). DOI: 10.5772/intechopen.86754
- S.J. Kim, H.W. Jung, M.W. Lee, Y.J. Kim, Y.H. Huh, J.H. Park, Mech. Adv. Mater. Struct., 26 (10), 1589 (2018). DOI: 10.1080/15376494.2018.1444217
- N.A. Dyuzhev, E.E. Gusev, M.A. Makhiboroda, Mech. Solids, 57 (5), 1044 (2022). DOI: 10.31857/S0572329922050063
- J.H. Liu, J.X. Yan, Z.L. Pei, J. Gong, C. Sun, Surf. Coat. Technol., 404, 126476 (2020). DOI: 10.1016/j.surfcoat.2020.126476
- M.G. Mueller, M. Fornabaio, G.vZagar, A. Mortensen, Acta Mater., 105, 165 (2016). DOI: 10.1016/j.actamat.2015.12.006
- K. Nakamura, H. Ohashi, Y. Enta, Y. Kobayashi, Y. Suzuki, M. Suemitsu, H. Nakazawa, Thin Solid Films, 736, 138923 (2021). DOI: 10.1016/j.tsf.2021.138923
- N.A. Dyuzhev, E.E. Gusev, E.O. Portnova, M.A. Makhiboroda, Mech. Solids, 59 (1), 20 (2024). DOI: 10.1134/S0025654423601040
- Н.А. Дюжев, Е.Э. Гусев, И.В. Кушнарев, М.А. Махиборода, Д.А. Доброхотов, В.А. Беспалов, Письма в ЖТФ, 50 (9), 10 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.09.57561.19833 [N.A. Djuzhev, E.E. Gusev, I.V. Kushnarev, M.A. Makhiboroda, D.A. Dobrokhotov, V.A. Bespavol, Tech. Phys. Lett., 50 (5), 8 (2024). DOI: 10.61011/TPL.2024.05.58412.19833]
- S. Du, Y. Li, Adv. Mater. Sci. Eng., first published: 09 March 2015. DOI: 10.1155/2015/969580
- Y.Y. Lim, M. Chaudhri, Y. Enomoto, J. Mater. Res., 14 (6), 2314 (1999). DOI: 10.1557/JMR.1999.0308
- M. Laleh, E. Sadeghi, R.I. Revilla, Q. Chao, N. Haghdadi, A.E. Hughes, W. Xu, I. De Graeve, M. Qian, I. Gibson, M.Y. Tan, Prog. Mater. Sci., 133, 101051 (2023). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2022.101051, 2022
- Y. Yang, S. Zhao, J. Gong, X. Jiang, C. Sun, J. Mater. Sci. Technol., 27 (5), 385 (2011). DOI: 10.1016/S1005-0302(11)60079-0
- Y. Zhao, L. Li, Z. Lu, G. Teng, S. Liu, Z. Hu, A. He, Mater. Res. Express, 8 (4), 046515 (2021). DOI: 10.1088/2053-1591/abf3e3
- Z. Huda, M. Saufi, Shaifulazuar, J. Ind. Technol., 15 (2), 127 (2006).
- A. Berns, U. Buder, E. Obermeier, A. Wolter, A. Leder, Sensors Actuators A, 132 (1), 104 (2006). DOI: 10.1016/j.sna.2006.04.056
- K.M. Wibowo, M.Z. Sahdan, M.T. Asmah, H. Saim, F. Adriyanto, Suyitno, S. Hadi, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 226, 012180 (2017). DOI: 10.1088/1757-899X/226/1/012180
- B.N.K. Reddy, N.K. Udayashankar, Surf. Interfaces, 5, 62 (2016). DOI: 10.1016/j.surfin.2016.09.007
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.