1.5. Дослідження тензорезестивних властивостей наноструктур на основі Al і Cu

За вказаною методикою у попередньому розділі методикою були проведені дослідження тензорезистивних властивостей двокомпонентних плівкових систем на основі Al і Cu. Деформація зразків проводилась як у вакуумі так і на відкритому повітрі. Оскільки тензодатчики, що випускаються у промисловому масштабі працюють у подавляючий більшості випадків на атмосфері.

Результати досліджень приведено на рисунках і в таблиці.

а	б

в

Рис.1.18. Деформаційні залежності електричного опору для плівкової системи Cu(14 нм) / Al(16 нм)/П а – свіжесконденсована; б – після відпалюння до 723К; в – після відпалюння до 923К

Таблиця 1.1

Залежність середнього коефіцієнта повждовжньої тензочутливості від температури відпалювання і циклу навантаження – зняття навантаження

Т=300К		Тв=723К		Тв=923К
№ цикла	ᵞсер		ᵞсер		ᵞсер
1 2 3	0,3 0,2 0,4	1 2 3	5,4 35,4 1,4	1 2 3	5,7 1,6 4,1

На рисунках приведено типові результати деформаційних залежностей питомого опору на прикладі плівкової системи Al/Cu/П. Як бачимо деформація приводе до досить незначного зростання опору і середній коефіцієнт тензочутливості, як видно з таблиці має дуже низьке значення.

Відпалювання зразків приводе суттєве зростання електричного опору це можна пояснити структурно-фазовими перетвореннями у системі. В результаті чого, як показують електронно-мікроскопічні дослідження, суцільна плівка перетворюється у наноструктуровану. Але, хоча ми і, досягли поставленої мети, тобто отримали наноструктуру з високоомних інтерметалідних фаз AlCu 30 нм, це не привило до збільшення КТ.

З графіків видно, що при знятті навантаження опір не повертається до початкового значення. Можливо, це пов’язано із пластичною деформацією алюмінієвої підкладки і наша методика є не вдалою. Тому у подальшому будемо використовувати пружні підкладки з нержавіючої сталі.

На даних, які представлені нижче наведені графіки тензочутливості де в якості підкладки вже використовую нержавіючу сталь. Змін які сподівались отримати при використанні нержавіючої сталі не відбулося. Це підтверджує те що плівки алюмінію та міді не дуже чутливі до зміни опору.

а	б

Рис.1.19. Деформаційні залежності електричного опору для плівкової системи Cu(16 нм) / Al(18 нм)/П, а- свіжесконденсована; б – після відпалюння до 723К

Також використовували підкладку з текстоліта, де не відпалювали плівку але результати залишилися такі самі.

Рис.1.20. Деформаційні залежності електричного опору для плівкової системи Cu(20 нм) / Al(25 нм)/П

Рис.1.21. Деформаційні залежності електричного опору для плівкової системи Cu(20 нм) / Al(25 нм)/П

Рис.1.22. Деформаційні залежності електричного опору для плівкової системи Cu(22 нм) / Al(28 нм)/П

Рис.1.23. Деформаційні залежності електричного опору для плівкової системи Cu(22 нм) / Al(28 нм)/П

Таблиця 1.2

Залежність середнього коефіцієнта повждовжньої тензочутливості від температури відпалювання і циклу навантаження – зняття навантаження

Тв=300К		Тв=723К		Тв=923К
№ цикла	ᵞсер	№ цикла	ᵞсер	№ цикла	ᵞсер
1 2 3	1,9 0,6 1,2	1 2 3	1,8 6,3 5,6	1 2 3	25,2 13,8 18,7

Таблиця 1.3

Залежність середнього коефіцієнта повждовжньої тензочутливості від товщини плівки і циклу навантаження – зняття навантаження

Al-Cu 40 нм		Al-Cu 45 нм
№ цикла	ᵞсер	№ цикла	ᵞсер
1 2 3	8,4 8,7 11,7	1 2 3	1,6 2,5 2,1

Як показали дослідження збільшення номеру циклу тензорезистивних властивостей КТ монотонно зменшується зі збільшенням номеру деформаційного циклу.

РОЗДІЛ 2

ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКИ У НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ