Untersuchung eines Messverfahrens der mechanischen Eigenschaften dünner Schichten auf der Grundlage von SPM und MEMS

基于SPM和MEMS的薄膜力学性能测量方法研究

• 批准号: 29980283
• 负责人: Dr. Uwe Brand, since 4/2010
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsgruppe 5.12: Härtemesstechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/29980283?language=en
• 关键词: Untersuchung; eines; Messverfahrens; der; mechanischen

Es wird ein Messverfahren für die mechanischen Eigenschaften dünner Schichten auf der Grundlage des Prinzips des Mikro- Zugversuchs erforscht. Der Messgegenstand sind dabei freistehende Einfach- und Multischichten, ein MEMS-Aktuator (MEMS = mikroelektromechanisches System) bewirkt die Kraftaufbringung, und Dehnung im Mikro-/Nanobereich (micro/nanostrain) wird mit einem Rastersondenmikroskop (SPM) in Echtzeit und in-situ gemessen. Mit Hilfe einer hochaufgelösten, hochgenauen Messung der Mikrospannung und der Mikroformänderung lassen sich mit diesem Verfahren die messbare Auflösung und die Genauigkeit der mechanischen Eigenschaften von Schichtwerkstoffen erheblich steigern. Gleichzeitig kann man mit den Daten der Beziehung zwischen der axialen Mikrozugspannung und der Dehnung des Werkstoffs, die man mit diesem Verfahren erhält, andere Messverfahren für mechanische Eigenschaften dünner Schichten, insbesondere die gegenwärtig in großem Umfang eingesetzten kommerziellen Nanoindentoren/Härtemessgeräte, laserakustische Messgeräte usw. kalibrieren, spezifizieren und weiterentwickeln. Es ist zu erwarten, dass die Realisierung dieses Projekts einen fruchtbaren Anstoß für die Verbesserung der Qualitätskontrolle dünner Schichten und für die weitere Erhöhung des Niveaus des Designs und der Herstellung von MEMS und anderen Mikrosystemteilen liefern wird. Der Vorschlag ist eine typische interdisziplinäre Forschung, weil er Rastersondenmikroskopie, MEMS, Nanotechnologie, Fertigungsmesstechnik, Festkörpermechanik, Dünnschichtphysik und Werkstoffwissenschaften miteinander verbindet. Es wird eindeutig erwartet, dass der Vorschlag eine zuverlässige Grundlage für die Messung der mechanischen Eigenschaften von dünnen Schichten schafft, die für die Weiterentwicklung der Mikrosystemtechnik entscheidend ist. Außer der industriellen Bedeutung wird die vorgeschlagene Forschung auch erhebliche physikalische Einsicht in die Prozesse, die während des Nanozugversuchs ablaufen, liefern.

Es wird ein Messverfahren für die mechanischen Eigenschaften dünner Schichten auf der Grundlage des Prinzips des Mikro- Zugversuchs erforscht.本文介绍了一种MEMS驱动器（MEMS = mikroelektromechanisches System）的原理、结构和工作原理。Mit Hilfe einer hochaufgelösten，hochgenauen Messung der Mikrospannung und der Mikroformänderung lassen sich mit diesem Verfahren die messbare Aflösung and die Genauigkeit der mechanischen Eigenschaften von Schichtwerkstoffen erheblich steigern. Gleichzeitig kann man mit den Daten der Beziehung zwischen der axialen Mikrozugspannung und der Dehnung des Werkstoffs，die man mit diesem Verfahren erhält，andere Messverfahren für mechanische Eigenschaften dünner Schichten，insbesondere die gegenwärtig in großem Umfang eingesetzten kommerziellen Nanoindentoren/Härtemessgeräte，laserakustische Messgeräte usw. kalibrieren，spezifizieren和weiterentwickeln。Es ist zu erwarten，dass die Realisierung dieses Projekts einen fruchtbaren Anstools für die Verbesserung der Qualitätskontrolle dünner Schichten und für die weitere Erhöhung des Niveaus des Designs und der Herstellung von MEMS und anderen Mikrosystemteilen liefern wird. Der Vorschlag ist eine typische interdisziplinäre Forschung，weil er Rastersondenmikroskopie，MEMS，Nanotechnologie，Fertigungsmesstechnik，Festkörpermechanik，Dünnschichtphysik und Werkstoffwissenschaften miteinander verbindet. Es wird eindeutig erwartet，dass der Vorschlag eine zuverläsGrundlage für die Messung der mechanischen Eigenschaften von dünnen Schichten schafft，die für die Weiterentwicklung der Mikrosystemtechnik entscheidend ist.在工业化的基础上，在过程中也会有非常重要的物理学研究，纳米技术的发展也会受到影响。