Title锆钛酸铅薄膜中裂纹形成机制及标度律
Other TitlesThe crack formation mechanism and the scaling law of lead zirconate titanate film
Authors刘智鹏
罗昊
朱瑞
王朋伟
马军
经光银
Affiliation西北大学物理学系光电技术与功能材料国家重点实验室,陕西西安,710069
北京大学物理学院,北京,100871
西北有色金属研究院,陕西西安,710016
Keywords残余应力 裂纹 标度律 PZT薄膜 射频磁控溅射 residual stress cracks scaling law PZT film RF-magnetron sputtering
Issue Date2013
Publisher西北大学学报自然科学版
Citation西北大学学报(自然科学版).2013,43,(5),710-714,718.
Abstract研究锆钛酸铅(PZT)薄膜退火后表面裂纹和褶皱的形成机制,建立裂纹空间斑图所遵循的物理标度律.通过射频磁控溅射的方法,直接在无缓冲层的硅基底上沉积不同厚度的PZT薄膜,并在650℃的温度下对其退火.使用光学显微镜以及扫描电子显微镜(SEM)对不同条件下制备的PZT薄膜进行表征,并从能量角度建立理论模型,揭示裂纹斑图的空间标度律.裂纹空间波长(间距)与薄膜的厚度遵循良好的线性标度律,这些裂纹将薄膜分成许多含有等级结构斑图的多边形区域.此外,在薄膜中褶皱气泡与裂纹共存,发现褶皱与裂纹的产生可以通过改变基底温度而去耦合,并通过提高基底温度有效地抑制裂纹的形成.将有助于了解裂纹的形成机制与抑制方法,并为建立薄膜力学性质与其光电等物理性能的内在联系提供重要的理论与实验依据.
URIhttp://hdl.handle.net/20.500.11897/281767
ISSN1000-274X
DOI10.3969/j.issn.1000-274X.2013.05.006
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