注入能量对硅片的表面性能影响的研究
张德坤
葛世荣
王庆良
刘金龙
1.中国矿业大学,材料科学与工程学院,江苏,徐州,2211162.中国矿业大学,材料科学与工程学院,江苏,徐州,2211163.中国矿业大学,材料科学与工程学院,江苏,徐州,2211164.中国矿业大学,材料科学与工程学院,江苏,徐州,221116
摘要：以单晶硅(111)作为研究对象,选用注入剂量为8×1015ions/cm2,注入能量分别为50,80和120 keV的C+注入方法对单晶硅片进行离子注入.利用原位纳米力学测试系统对C+注入前后硅片的纳米硬度和弹性模量进行测定,在UMT-2型微摩擦试验机上对C+注入前后硅片开展往复滑动微摩擦实验,研究其摩擦系数和声发射信号的变化,采用T-1000型表面轮廓仪测量C+注入前后硅片的磨损量,利用S-3000N型扫描电子显微镜表征C+注入前后硅片的磨损机理.结果表明,C+注入能量为50 keV硅片的纳米硬度和弹性模量大幅减小,而其他2种注入能量的纳米硬度和弹性模量与单晶硅相差较小;C+注入后硅片的减摩效果得到了提高,在小载荷下其摩擦系数大幅度降低,但在载荷达到一定值后,摩擦系数和声发射信号会迅速增加并且产生磨痕;注入能量为120 keV的硅片的减摩效果最佳,注入能量为80 keV和120 keV的硅片的抗磨性能较好;C+注入前后单晶硅片的磨损形貌在小载荷下以黏着磨损为主.
关键词：单晶硅注入能量力学性能摩擦磨损性能
分类号：TH117.3(机械学（机械设计基础理论）)
资助基金：国家自然科学基金(50405042)国家自然科学基金(50225519)
论文发表日期：2006-11-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 713-717,731 )
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