Měření mechanických vlastností tenkých vrstev pomocí nanokomprese

0332822 - ÚFM 2010 CZ cze K - Conference Paper (Czech conference)
Kuběna, Ivo - Hutař, Pavel - Náhlík, Luboš - Kruml, Tomáš
Měření mechanických vlastností tenkých vrstev pomocí nanokomprese.
[Determination of mechanical properties of thin films by nanocompresion.]
Proceedings of Engineering Mechanics 2009. Praha: Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Academy of Sciences of the Czech Republic, 2009 - (Náprstek, J.; Fischer, C.), s. 767-773. ISBN 978-80-86246-35-2.
[Engineering mechanics 2009. Svratka (CZ), 11.05.2009-14.05.2009]
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20410507
Keywords : nanocompresion * thin film * focused ion beam
Subject RIV: JJ - Other Materials

Meření mechanických vlastností mikrometrických objektů stále není běžná záležitost. Tato práce popisuje možnost meření mechanických vlastností tenkých vrstev použitím nanokomprese. Válcové vzorky s osou kolmou k rovině tenké vrstvy byly připraveny pomocí fokusovaného iontového svazku. Tyto vzorky byly deformovány pomocí nanoindentoru s plochým hrotem. Byly získány kompresní křivky, ze které je možno přímo měřit mez kluzu a deformační zpevnění. Pro stanovení Youngova modulu je třeba použít analýzu pomocí metody konečných prvků. Je ukázáno, že Youngův modul lze stanovit docela přesně, ačkoliv geomtrie vzorků není dokonalá.

Measurements of mechanical properties of objects with micrometric (or even smaller) dimensions is still not a common task. In this paper, the possibility of evaluation basic mechanical properties of a thin film by nanocompression is demonstrated. Cylindrical specimens with the axis normal to the film plane, attached by the bottom to the substrate, are prepared by the focused ion beam technique. Such pillars are deformed by a nanoindenter outfitted by a flat diamond punch. An equivalent of compression curve is obtained. It is possible to measure directly parameters as the yield stress, stress at a chosen strain level or work hardening rate. Finite elements modelling is necessary for the Young modulus evaluation. It is shown that the Young modulus can be evaluated quite precisely, even if the geometry of the pillar is not perfect.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0177956