Micromechanical and structural properties of composite laminate materials used in microelectromechanical technologies

Abstract

Mikromehanička i strukturna svojstva laminatnih kompozitnih materijala sa primenom u mikroelektromehaničkim tehnologijama Doktorska disertacijaBEOGRAD, 2010. IzvodMaterijali koji se koriste u mikroelektromehaničkim sistemima (MEMS) su najčešće u obliku tankih filmova koji su deponovani na supstratima ili formiraju kompozite sa drugim filmovima. Tanke višeslojne strukture imaju specifična električna, mehanička, magnetna i optička svojstva i zbog toga imaju potencijala za široku primenu u proizvodnji integrisanih kola, izradi magnetnih glava i različitih komponenti u MEMS ureñajima. Pored toga, materijali koji su u obliku tankog filma deponovani na supstrat moraju biti kompatibilni sa osnovnim mikroelektronskim tehnologijama -litografijom, nagrizanjem, pripremom spojeva, hemijsko-mehaničkim poliranjem i konačno metodama montaže MEMS ureñaja. Pouzdanost ureñaja koji sadrže ove višeslojne strukture zavisi od nekoliko faktora uključujući mehaničku stabilnost ureñaja, adheziju slojeva kako meñusobnu, tako i sa supstratom, adheziju sa materijalima zaštitnih maski pri nagrizanju i poliranju i druge. Zbog toga su potrebna detaljna ispitivanja pouzdanosti i kompatibilnosti materijala koji ulaze u sklop MEMS ureñaja. Za pomenutu mehaničku stabilnost MEMS ureñaja bitna su sledeća fizičko -mehanička svojstva: adhezija na graničnim površinama slojeva, moduli elastičnosti upotrebljenih materijala, tvrdoća i žilavost filma. Mehanička svojstva tankih filmova se razlikuju od svojstava u zapremini materijala (bulk materijali). Ovo se može objasniti mikro/nanostrukturom tankih filmova kao i time da postoji uticaj supstrata na koji je film deponovan. Usled razlika u termo-mehaničkim svojstvima supstrata i filma, u tankim filmovima ima dosta zaostalih napona nakon procesa deponovanja. Ti zaostali naponi dovode do trajnih deformacija filma, pa i loma kao i delaminacije kompozitnog materijala ukoliko su višeslojna deponovanja u pitanju. Zbog toga su ispitivanja i u elastičnoj i u plastičnoj oblasti naprezanja i deformacija jako važna za karakterizaciju tankih filmova.Predmet rada ove disertacije je procesiranje laminatnih kompozitnih sistema materijala Cu i Ni, kao i karakterizacija mikrostrukture i ispitivanje mehaničkih svojstava laminatnih kompozitnih sistema.Jedna od široko rasprostranjenih tehnologija izrade višeslojnih metalnih struktura koja je kompatibilna sa MEMS tehnologijama je elektrohemijska depozicija, koja će se i u ovom radu koristiti za formiranje metalnih filmova. Elektrohemijska depozicija Cu i Ni filmova je izvršena na supstratima različitih strukturnih i mehaničkih svojstava (monokristalni silicijum različitih orijentacija, polikristalni bakar, deponovani sloj nikla dovoljno velike debljine da se ponaša kao samostalna podloga).ii Promenom parametara elektrohemijske depozicije (temperatura, gustina struje, vreme depozicije), dobijaju se filmovi različite debljine i mikrostrukture, što za posledicu ima različita mehanička svojstva. Debljine pojedinačnih slojeva kompozita su male pa je i ukupna debljina kompozita mal...

Interdisciplinarna obravnava osebe z rano: Univerzitetni učbenik

“…Lazarus (Lamovec, 1994) pripisuje osnovni pomen pri na inu spoprijemanja s stresom posameznikovi oceni situacije kot stresne in ocene možnosti za akcijo. Poznamo tri vrste ocen: primarna ocena se nanaša na pomembnost oz.…”

“…naravo transakcije med posameznikom in okoljem glede na u inek, ki bi ga ta lahko imela na njegovo splošno blagostanje, sekundarna ocena pa se nanaša na možnosti, ki jih imamo za spoprijemanje s situacijo. Ponovna ocena pa nastopi po izvršeni akciji in nam pove, ali je bilo spoprijemanje uspešno ali ne, spremeni lahko tako primarno kot sekundarno oceno (Lamovec, 1994). Stresni dogodek lahko predstavlja za posameznika škodo, grožnjo ali izziv.…”

“…Stresni dogodek lahko predstavlja za posameznika škodo, grožnjo ali izziv. Škoda je psihološka škoda, ki je bila že povzro ena, grožnja pomeni anticipacijo škode, ki še ni bila aktualizirana, je pa zelo verjetna, izziv pa predstavlja posamezniku težke zahteve, za katere je prepri an, da jih bo obvladal (Lamovec, 1994). Osebi z rano lahko pomagamo tako, da jo prosimo, da situacijo ponovno oceni in spremeni prvotno oceno.…”