Особенности влияния ориентации и размера зерен на механические свойства тонкопленочных мембран Al/Mo

Впервые изложена идея влияния ориентации и размера зерен на механические свойства тонкопленочных мембран. Апробация осуществлена на примере тонкопленочных материалов Al/Mo на Si-пластине с использованием метода выдувания. Экспериментально подтверждено, что горизонтальный размер зерен Mo изменяется в диапазоне от 27 до 67 nm, размер зерен Al варьируется от 166 до 502 nm, зерна ориентированы во взаимно перпендикулярном направлении. Вертикальный размер зерен совпадает с толщиной пленки при толщинах до 1130 nm для Mo и при толщинах до 1000 nm для Al. При варьировании последовательности осаждения слоев Al и Mo достигается увеличение критического давления разрыва и двухосного модуля упругости более чем на 50%. В частности, для мембраны диаметром 0.5 mm критическое давление разрыва увеличилось от 3.32 до 5.77 atm, а двухосный модуль упругости – от 400 до 691 GPa. Критическое давление значительно возрастает при использовании пленок с большими зернами, ориентированных перпендикулярно направлению нагрузки.