Исследование методом наноиндентирования твердости и модуля Юнга в тонких приповерхностных слоях карбида кремния со стороны Si- и C-граней

Представлены результаты исследования методом наноиндентирования твердости и модуля Юнга приповерхностных слоев гексагонального карбида кремния 4$H$-SiC, полученного модифицированным методом Лели, со стороны C-грани (000$\bar1$) и Si-грани (0001) при малых глубинах погружения индентора. Показано, что различия в упругих свойствах и твердости SiC распространяются от поверхности в глубь кристалла примерно на глубину 60 nm. Значение модуля Юнга у C-грани практически совпадает с модулем Юнга объемного образца 4$H$-SiC ($\sim$400 GPa), что примерно в 2.3 раза выше, чем значение модуля Юнга у Si-грани на глубине от 0 до 35 nm ($\sim$170 GPa). Значение коэффициента твердости SiC в среднем примерно в 1.5 раза выше у поверхности C-грани (000$\bar1$), чем у Si-грани (0001), на глубине от 0 до 60 nm. Поскольку при деформации или разрушении кристалла (формировании трещин) образуется новая поверхность, на основании полученных данных сделан вывод, что энергия поверхности С-грани также примерно в 1.5 раза выше, чем энергия поверхности Si-грани.