不同晶体取向单晶锗的力学性能

摘要：

为了研究微纳米尺度下单晶锗的力学特性,采用纳米压痕仪对单晶锗(100)(110)和(111)晶面进行了纳米压痕实验,并通过原子力显微镜对材料表面进行了观测.根据单晶锗各晶面的位移-载荷曲线,对单晶锗各晶面的弹性回复率、硬度、弹性模量与压入深度之间的关系进行了分析.结果 表明:单晶锗在加载过程中分别经历了弹性变形、塑性变形和脆性变形三个阶段.当压入深度超过500 nm时,加载曲线上有突进点产生;当压入深度超过100 nm时,卸载曲线上有突退点产生.单晶锗的残余压痕形貌表现为凸起状,表明单晶锗具有较低的加工硬化趋势.当压入深度达到100 nm时,单晶锗表现出明显的尺寸效应,且单晶锗(111)晶面具有最低硬度和弹性模量值.表明相对于其他两个晶面,单晶锗(111)晶面具有更好的塑性变形能力.

关键词：单晶锗、纳米压痕、塑性变形、尺寸效应

所属期刊栏目：49

分类号：TG115.5+1(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目51765027;昆明理工大学分析测试基金资助2018M20172103016

在线出版日期：2019-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：67-71