Аттестационная комиссия
Комиссия по аккредитации
Комиссия по экспертов
Распоряжения, инструкции
Нормативные акты
Номенклатура
Организации
Ученые советы
Семинары
Диссертации
Научные руководители
Ученые
Докторанты
Постдокторанты
CNAA logo

 română | русский | english


Фазовые переходы и аспекты деформации монокристаллического Si (кремния) в зависимости от условий приложения концентрированной нагрузки в микро- и нано-масштабе


Автор: Prisăcaru Andrian
Степень:доктор физико-математических наук
Специальность: 01.04.07 - Физика конденсированного состояния
Год:2021
Научный руководитель: Olga Şikimaka
доктор, профессор, Институт прикладной физики
Институт: Институт прикладной физики

Статус

Диссертация была зашищена 3 сентября 2021
Утверждена Национальным Советом 22 декабря 2021

Автореферат

Adobe PDF document2.78 Mb / на румынском

Диссертация

CZU 538.9:538.911:538.951

Adobe PDF document 7.88 Mb / на румынском
144 страниц


Ключевые слова

наноиндентирование, твердость, ползучесть, «pop-out», «elbow», «kink pop-out», скретчинг (царапание), механизмы деформации, скорость скретчинга, Атомно-силовая микроскопия, Рамановская спектроскопия

Аннотация

Фазовые переходы и аспекты деформации монокристаллического Si (кремния) в зависимости от условий приложения концентрированной нагрузки в микро- и нано-масштабе” Кандидатская диссертация по физическим наукам, Кишинѐв, 2021 год. Диссертация написана на румынском языке и состоит из введения, четырѐх глав, общих выводов и списка литературы cостоящего из 152 источников. Она содержит 137 страниц основного текста, 68 рисунков, 7 таблиц и 27 формул. Результаты опубликованы в 14-ти научных работах (6 статей и 8 тезисов на международных научных конференциях). Ключевые слова: наноиндентирование, твердость, ползучесть, «pop-out», «elbow», «kink pop-out», скретчинг (царапание), механизмы деформации, скорость скретчинга, Атомно-силовая микроскопия, Рамановская спектроскопия. Основная цель работы состоит в изучении особенностей деформирования и фазовых переходов при наноиндентировании, микроиндентировании, микроскретчинге и наноскретчинге Si(100) в зависимости от условий деформирования: длительная выдержка под нагрузкой, величина нагрузки, скорость деформации и ориентация индентора. Задачи исследования: Исследование влияния длительной выдержки под нагрузкой при наноиндентировании Si(100) на фазовые переходы, развитие ползучести и деформацию/релаксацию материала. Выявление основных механизмов деформации при наноскретчинге Si(100) в зависимости от скорости скретчинга, величины нагрузки и ориентации индентора. Новизна и научная оригинальность результатов: Впервые было доказано, что длительная выдержка под нагрузкой при наноиндентировании Si(100) при комнатной температуре приводит к ползучести материала, образованию и расширению полос α-Si высокого давления в дислокационной области и расширению фаз Si-III/Si-XII, что оказывает определенное влияние на кривые деформации. Эти фазы имеют более низкое удельное сопротивление по сравнению с Si-I и приводят к изменениям электрических параметров Si в области остаточного отпечатка. Кроме того, впервые была определена эволюция и относительный вклад механизмов деформации (хрупкое разрушение, пластическая экструзия и пластический срез) в процесс скретчинга, в зависимости от скорости, нагрузки и ориентации индентора, и доказано специфическое влияние механизмов на твердость Si при скретч-тестировании. Результаты, способствующие решению важной научной задачи. Установлены основные механизмы деформации/релаксации, в том числе, фазовые переходы Si, при воздействии концентрированной нагрузки в микромасштабе и наномасштабе в особых условиях – выдержка под нагрузкой и скретчинг, что приведет к более глубокому пониманию процессов, происходящих в реальных условиях изготовления и эксплуатации микро- и наноустройств на основе Si. Теоретическая значимость и практическая ценность результатов. Было выявлено влияние факторов условий деформации (скорость, нагрузка, выдержка под нагрузкой и ориентация инденторa), каждого по отдельности и в совокупности, на особенности деформации и фазовые переходы Si при микроиндентировании, наноиндентировании, микроскретчинге и наноскретчинге. Эти результаты важны для развития новых быстрых и эффективных возможностей для создания различных микросистем, наносистем, микроструктур и наноструктур для микромеханической, оптоэлектронной и биомедицинской инженерии, а также для их устойчивого функционирования. Внедрение научных результатов. Полученные результаты могут быть использованы для быстрого сверхтонкого механического и механохимического текстурирования поверхности Si с потенциальным применением в фотоэлектрических системах (солнечные элементы), биомедицине (микрофлюидные и нанофлюидные устройства), микро-электро-механических устройствах (MEMS) и др.