Влияние режимов травления на топографию поверхности кремниевых пластин и их адгезионные свойства

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В конструкции определенного класса микроэлектромеханических систем используют контактные пары, состоящие из кремниевой пластины и элемента из менее жесткого материала. При механическом нагружении таких контактов адгезионное взаимодействие поверхностей играет существенную роль в связи с их относительной гладкостью. Силы адгезии в контакте поверхностей будут существенно зависеть от их топографии. Изучены образцы из электротехнического кремния, подвергнутые травлению в среде кислот KO+KOH+KNO3, отличающейся соотношением ее составляющих и временем воздействия. Исследовано состояние поверхности образцов методами оптической, электронной и зондовой микроскопии. Методом зондовой микроскопии определены параметры шероховатости поверхностей после травления. Увеличение времени травления приводит к увеличению шероховатости поверхности. Концентрация кислот влияет на топографию поверхности образцов — повышение концентрации способствует формированию поверхности с регулярным микрорельефом, близким по форме неровностей к синусоидальной волнистости. Предложена теоретическая модель для оценки влияния параметров микрорельефа на силу адгезии в контакте с гладкой поверхностью. Результаты моделирования показали, что наибольшее влияние на адгезионные свойства поверхностей образцов оказывают высотные параметры шероховатости.

Об авторах

О. О. Щербакова

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: shcherbakovaoo@mail.ru
Россия, Москва, 119526

Т. И. Муравьева

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН

Email: shcherbakovaoo@mail.ru
Россия, Москва, 119526

И. Ю. Цуканов

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН

Email: shcherbakovaoo@mail.ru
Россия, Москва, 119526

Список литературы

  1. Белов Л.А. // Электроника: Наука, технология, бизнес. 2008. № 2. С. 20.
  2. Verma G., Mondal K., Gupta A. // Microelectron. J. 2021. V. 118. P. 105210. https://doi.org/10.1016/j.mejo.2021.105210
  3. Невлюдов И.Ш., Евсеев В.В., Бортникова В.О. // Технология приборостроения. 2014. № 1. С. 47.
  4. Tuan A.P., Hold L., Lacopi A., Nguyen T.-K., Cheng H.H., Dinh T., Dao D.V., Ta H.T., Nguyen N.-T., Phan H.-P. // Sensors Actuators. A. 2021. V. 317. P. 112474. https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.112474
  5. Zhuang Y.X., Menon A. // Tribol. Lett. 2005. V. 19. № 2. P. 111. https://doi.org/10.1007/s11249-005-5088-1
  6. Svetovoy V.B., Melenev A.E., Lokhanin M.V., Palasantzas G. // Appl. Phys. Lett. 2017. V. 111. № 1. P. 011603. https://doi.org/10.1063/1.4991968
  7. Wu L., Golinval J.-C., Noels. L. // Tribol. Int. 2013. V. 57. P. 137. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2012.08.003
  8. Ardito R., Corigliano A., Frangi A. // Eur. J. Mechan. A. 2013. V. 39. P. 144. https://doi.org/10.1016/j.euromechsol.2012.11.008
  9. Ardito R., Frangi A., Corigliano A., De Masi B., Cazzaniga G. // Microelectron. Reliab. 2012. V. 52. P. 271. https://doi.org/10.1016/j.microrel.2011.08.021
  10. Ling F.Z., De Coster J., Lin W.-Y., Witvrouw A., Celis J.-P., De Wolf I. // Sensors Actuators. A. 2012. V. 188. P. 320. https://doi.org/10.1016/j.sna.2012.01.011
  11. Balabanava N., Wierzbicki R., Zielecka M., Rymuza Z. // Microelectron. Eng. 2007. V. 84. Iss. 5–8. P. 1227. https://doi.org/10.1016/j.mee.2007.01.183
  12. Kolahdoozan M., Kiani A., Heidari P., Oveissi S. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 481. P. 531. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.02.252
  13. Briggs G.A.D., Briscoe B.J. // J. Phys. D. 1977. V. 10. P. 2453.
  14. Guduru P.R., Bull C. // J. Mech. Phys. Solids. 2007. V. 55. Iss. 3. P. 473. https://doi.org/10.1016/j.jmps.2006.09.007
  15. Jeong J., Chou N., Kim S. // 6th Int. IEEE/EMBS Conf. on Neural Engineering (NER). San Diego, USA, 2013. P. 911.
  16. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
  17. Maugis D. // J. Colloid Interface Sci. 1992. V. 150. P. 243. https://doi.org/10.1016/0021-9797(92)90285-T
  18. Горячева И.Г. Механика фрикционного взаимодействия. М.: Наука, 2001. 478 с.
  19. Hui C.Y., Lin Y.Y., Baney J.M., Kramer E.J. // J. Polymer Sci. B. 2001.V. 39. Iss 11. P. 1195. https://doi.org/10.1002/polb.1094
  20. Goryacheva I.G., Tsukanov I.Y. // Front. Mech. Eng. 2020. V. 6. P. 1. https://doi.org/10.3389/fmech.2020.00045

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».