Эта публикация цитируется в
10 статьях
Исследование методом наноиндентирования твердости и модуля Юнга в тонких приповерхностных слоях карбида кремния со стороны Si- и C-граней
А. В. Осиповa,
А. С. Гращенкоa,
А. Н. Горлякb,
А. О. Лебедевbc,
В. В. Лучининb,
А. В. Марковb,
М. Ф. Пановb,
С. А. Кукушкинd a Институт проблем машиноведения РАН, г. Санкт-Петербург
b Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
c Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, г. Санкт-Петербург
d Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Аннотация:
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.
Ключевые слова:
наноиндентирование, карбид кремния, твердость, межфазная энергия.
Поступила в редакцию: 20.04.2020
Исправленный вариант: 29.04.2020
Принята в печать: 29.04.2020
DOI:
10.21883/PJTF.2020.15.49747.18346