硬质薄膜的超显微硬度表征

摘要

本文介绍了一种用于研究材料（尤其是薄膜）塑性和弹性性能的超显微压痕系统。薄膜的硬度和杨氏模量由测试过程中记录下来的所谓加载－卸载曲线推导计算而出。这种系统不仅可以精确探测到极小载荷（～０．１ｍＮ）引起的形变（～１ｎｍ），而且能区分由塑性引起的形变和由弹性引起的形变，从而使得获得的硬度值更准确。另外这种系统在一次加载－卸载过程中即可得到薄膜硬度随深度之分布。本工作采用超显微压痕系统研究了ＴｉＮ，ＴｉＢ＿２，ＤＬＣ以及ＣＮ等硬质薄膜的弹性和塑性行为。最后，本文给出了一个该测量系统在薄膜工程中应用的例子。