纳米压痕条件下单晶锗的尺寸效应

摘要：

采用准静态法对单晶锗(111)晶面进行了纳米压痕实验,对单晶锗(111)晶面的位移-载荷曲线及硬度-压深曲线进行了分析.结果 表明,在压入深度为471.36 nm时,单晶锗(111)晶面的加载曲线上出现突进点,随着压入深度的进一步增加,突进点逐渐增多.该点对应为单晶锗(111)晶面由塑性变形向脆性断裂转变的临界点.单晶锗卸载曲线上出现突退点,突退点对应为单晶锗由弹性变形向塑性变形转变的临界点.单晶锗(111)晶面的硬度和弹性模量均呈现出随压入深度的增加而减小的趋势,表现出明显的尺寸效应.基于Nix-Gao模型对单晶锗(111)晶面的硬度与压深关系进行曲线拟合,得到无尺寸效应时的纳米硬度为8.399 GPa,微观特征长度为131.907 nm,尺寸效应因子为0.168.

关键词：纳米压痕、尺寸效应、Nix-gao模型、尺寸效应因子

所属期刊栏目：9

分类号：TG115.5+1(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51765027

在线出版日期：2019-06-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：8-13