微拉曼光谱法检测非制冷红外焦平面阵列残余应力

岑皓; 王克用

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微拉曼光谱法检测非制冷红外焦平面阵列残余应力

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实验所采用的非制冷红外焦平面阵列由Si O2薄膜和硅基底组成,具有MEMS微结构。热氧化生成Si O2薄膜过程中会因热失配和晶格失配而产生很大的残余应力,其大小影响微元件的整个性能,对其检测至关重要。利用微拉曼光谱法对两个Si O2薄膜/硅基微结构的进行了残余应力检测。实验结果表明,硅层横截面上残余应力随着深度的增大而递减,近似成二次曲线分布,并结合力平衡概念和微积分方法,计算出两个试样的薄膜残余应力大小分别为3.3 GPa和2.2 GPa。对薄膜微小单元体进行应力分析,得出薄膜残余应力为压应力。在应力释放过程中,达到GPa量级的残余应力会使薄膜皱曲、弯曲,产生鼓峰,甚至会造成膜层的破坏失效。

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来源
《机械强度》 |2015年第1期|68-73|共6页
作者
岑皓; 王克用;
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作者单位

天津外国语大学基建处;

上海工程技术大学机械工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类机械试验法;薄膜技术;
关键词
微拉曼光谱法; 非制冷; 焦平面阵列; 残余应力; 薄膜;

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