微拉曼光谱技术及其在微结构残余应力检测中的应用

摘要：

多孔硅薄膜/硅基底结构是微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)中的一个基本组元,其厚度为微米量级.由于薄膜与基底材料之间存在着晶格错配,在薄膜/基底间的界面上会出现残余应力,严重时会导致裂纹出现而发生断裂.微拉曼光谱法(micro-Raman spectroscopy,MRS)是近些年来在化学、物理、材料和力学等学科领域迅速发展的光学测量方法.文中对这一方法进行介绍,并且用来测量化学腐蚀多孔硅薄膜结构的残余应力,发现随着孔隙率的增加,多孔硅表面的拉伸应力逐渐增大.特别对某一样品出现裂纹区的拉曼测量表明,在裂纹区的残余应力急剧上升,达到了0.92GPa.使用金相显微镜观察不同孔隙率的多孔硅薄膜表面的微观形貌,这种不同程度的微观孔穴结构与残余应力的分布存在着紧密的联系.

关键词：残余应力、拉曼光谱法、孔隙率、裂纹、多孔硅

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分类号：O348.1;O438(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金10232030,10202017;教育部留学回国人员科研启动基金

在线出版日期：2004-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：389-392