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Mechanical property evaluation and fracture behavior analysis of brittle thin films = 취성 박막의 기계적 물성 평가 및 파괴 거동 분석
서명 / 저자 Mechanical property evaluation and fracture behavior analysis of brittle thin films = 취성 박막의 기계적 물성 평가 및 파괴 거동 분석 / Sangmin Lee.
저자명 Lee, Sangmin ; 이상민
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2017].
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MME 17039

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초록정보

Two methods, top down and bottom up, exist in fabricating brittle thin films. The essence in determining the mechanical properties of brittle thin films are effect of size and direction which is included in single crystal material for top down method and deposition temperature for bottom up method. Direct tensile tests were performed on silicon thin films of 10, 20 50, $100 \mu m$ in thickness, which was fabricated by thinning technology of grinding the single crystal silicon wafer, in order to determine the size effect on the mechanical properties of thin brittle films. In addition, changes of mechanical properties with various directions such as <110>, <320>, <210>, and <100> are also investigated. Furthermore, deposition temperature was set to 80, 100, 150, 200, and $250^\circ C$ and tensile test was executed on the water surface for aluminum oxide thin film of 140nm in thickness, which was fabricated using ALD, in order to identify the effect of deposition temperature on mechanical properties of thin films. Therefore, the purpose of this particular research is to examine the influence of size, direction and deposition temperature on the mechanical properties of thin films.

취성박막을 만드는 방법에는 탑다운 방식과 바텀업 방식이 있다. 취성박막의 기계적 물성을 정하는 중요한 요인은 탑다운 방식에서는 크기효과이고 단결정의 경우 방향에 따른 효과도 포함된다. 바텀업 방식에서는 증착온도이다. 먼저, 10, 20, 50, $100 \mu m$ 두께로 박막화 과정을 거친 단결정 실리콘 웨이퍼의 인장실험을 통해 크기효과가 취성박막의 기계적 물성에 미치는 영향에 대한 연구를 진행했다. 또한 100 $\mu m$ 두께의 단결정 실리콘 웨이퍼를 <110>, <320>, <210>, <100> 방향으로 인장실험을 하여 방향에 따른 기계적 물성 변화에 대한 연구도 함께 진행하였다. 80, 100, 150, 200, $250^circ C$ 로 증착온도를 바꾸며 ALD로 증착한 약 140nm의 두께의 산화알루미늄 박막에 대해서도 물 위에서의 인장실험을 진행하여, 증착온도가 취성박막의 기계적 물성에 미치는 영향도 밝혔다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MME 17039
형태사항 vi, 56 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 이상민
지도교수의 영문표기 : Taek-Soo Kim
지도교수의 한글표기 : 김택수
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학과,
서지주기 References : p. 51-54
주제 brittle thin film
mechanical property
top down
bottom up
size effect
deposition temperature
취성박막
기계적 성질
탑다운
바텀업
크기효과
결정 방향
증착온도
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