哈尔滨工程大学学报2023,Vol.44Issue(5) :717-723.DOI:10.11990/jheu.202210033

微纳米尺度薄膜/基底材料残余应力研究进展

Status of research on residual stress in micro-nano-scale thin-film/substrate materials

王月敏 李新刚 李垚 豆书亮 王雷
哈尔滨工程大学学报2023,Vol.44Issue(5) :717-723.DOI:10.11990/jheu.202210033

微纳米尺度薄膜/基底材料残余应力研究进展

Status of research on residual stress in micro-nano-scale thin-film/substrate materials

王月敏 1李新刚 2李垚 3豆书亮 3王雷4
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作者信息

  • 1. 深圳大学 物理与光电工程学院,广东 深圳 518060;深圳大学 材料学院, 广东 深圳 518060;哈尔滨工业大学 复合材料与结构研究所,黑龙江 哈尔滨 150000
  • 2. 江西省建工集团有限责任公司,江西 南昌 330029
  • 3. 哈尔滨工业大学 复合材料与结构研究所,黑龙江 哈尔滨 150000
  • 4. 深圳大学 材料学院, 广东 深圳 518060
  • 折叠

摘要

残余应力是功能失效的主要原因,它可能导致薄膜形状发生重大变化,甚至产生分层、屈曲和裂纹.这不仅会破坏器件的结构完整性,而且直接影响到薄膜光学、电学、力学等物理性质,导致严重缩短使用寿命.为了研究薄膜特征参数与残余应力的关系,本文首先概述了微纳米尺度薄膜/基底体系中残余应力的机理模型及测试方法.然后,在单层膜领域,综述了沉积条件、薄膜厚度、工艺参数(溅射功率、工作压力、基底温度、退火状态)等因素对薄膜残余应力的影响;在多层膜领域,介绍了调制周期、缓冲层对薄膜残余应力分布的作用.最后展望了薄膜/基底体系残余应力研究的发展方向,指出应该从机理模型、应力分布规律以及探索功能材料的残余应力等方向开展研究.

关键词

残余应力/单层膜/多层膜/调制周期/应力释放/应力控制/磁控溅射

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基金项目

国家自然科学基金(22075185)

国家自然科学基金(51902073)

国家自然科学基金(51773118)

出版年

2023
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学

哈尔滨工程大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.655
ISSN:1006-7043
参考文献量5
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