压力氢致薄膜鼓泡模型
材料科学
2016-12-20 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们提出了一种纳米级厚度薄膜中氢致鼓泡形成的模型。该模型假设分子氢被截留在圆形鼓泡盖下方，导致其向外弹性偏转，直至形成稳定的鼓泡。在第一部分，计算了形成稳定鼓泡所需的能量平衡。由该模型，可以计算出鼓泡盖的粘附能、内部压力以及鼓泡形成的临界 H 剂量。在第二部分，计算了鼓泡增长至稳定尺寸所需的通量平衡。该模型被应用于暴露于氢离子后在 Mo/Si 多层膜中形成的鼓泡。由该模型计算出 Mo/Si 鼓泡盖的粘附能约为 1.05 J/m2，内部压力在 175-280 MPa 范围内。基于该模型，计算出鼓泡形成起始的最小离子剂量为 d = 4.2*10^18 ions/cm2。由通量平衡方程，估算出 Mo/Si 鼓泡盖的扩散常数为 D_H2 = (10+-1) *10^18 cm2/s。
引用
@article{arxiv.1609.01092,
title = {A model for pressurized hydrogen induced thin film blisters},
author = {R. A. J. M. van den Bos and V. Reshetniak and C. J. Lee and J. Benschop and F. Bijkerk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.01092},
year = {2016}
}
备注
7 pages, 6 figures, 2 tables