|
Эта публикация цитируется в 3 научных статьях (всего в 3 статьях)
XXV Международный симпозиум Нанофизика и наноэлектроника, Н. Новгород, 9--12 марта 2021 г.
Твердое тело
Особенности деформирования круглых тонкопленочных мембран и экспериментальное определение их эффективных характеристик
А. А. Дедковаa, П. Ю. Глаголевa, Е. Э. Гусевa, Н. А. Дюжевa, В. Ю. Киреевa, С. А. Лычевb, Д. А. Товарновa a Национальный исследовательский университет "МИЭТ"
b Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского Российской академии наук, г. Москва
Аннотация:
Рассмотрены особенности тонкопленочных мембран, сформированных над круглыми отверстиями в кремниевых подложках с помощью Бош-процесса травления. Из-за напряженного состояния исходных пленок мембраны имеют сложную форму. Для расчета механических характеристик мембраны посредством анализа зависимости прогиба мембраны $w$ от поданного на нее избыточного давления $P$ необходимо определение непосредственно на мембране: ее диаметра, толщин составляющих ее слоев, изменения рельефа поверхности мембраны по всей ее площади по мере увеличения давления $P$. На примере $p$-Si$^{*}$/SiN$_{x}$/SiO$_{2}$- и SiN$_{x}$/SiО$_{2}$/SiN$_{x}$/SiО$_{2}$-мембран показано определение диаметра мембраны и толщин составляющих слоев. Использованы методы спектральной эллипсометрии, рентгеновского энергодисперсионного микроанализа, оптической профилометрии и оптической микроскопии. Показано влияние особенностей условий закрепления мембран на их напряженно-деформированное состояние, проведена оценка посредством численного моделирования. Разработана методика измерений и расчета механических характеристик мембран, имеющих начальный прогиб. Результат расчета показан на примере мембраны с начальным прогибом 2 $\mu$m – SiN$_{x}$/SiО$_{2}$/SiN$_{x}$/SiО$_{2}$ и мембраны с начальным прогибом 30 $\mu$m – Al/SiO$_{2}$/Al.
Ключевые слова:
тонкие пленки, мембрана, дефект, механические характеристики, механические напряжения, деформация, модуль Юнга, модуль упругости, прогиб, микроэлектромеханические системы, МЭМС, круглая мембрана, кремниевая подложка, оптическая профилометрия, избыточное давление.
Поступила в редакцию: 26.04.2021 Исправленный вариант: 26.04.2021 Принята в печать: 26.04.2021
Образец цитирования:
А. А. Дедкова, П. Ю. Глаголев, Е. Э. Гусев, Н. А. Дюжев, В. Ю. Киреев, С. А. Лычев, Д. А. Товарнов, “Особенности деформирования круглых тонкопленочных мембран и экспериментальное определение их эффективных характеристик”, ЖТФ, 91:10 (2021), 1454–1465
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/jtf4913 https://www.mathnet.ru/rus/jtf/v91/i10/p1454
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 83 | PDF полного текста: | 36 |
|