[发明专利]一种膜层结合力的测试方法

权利要求书

1.一种膜层结合力的测试方法，其特征在于，所述方法包括：

采用压头压向测试样品的选定位置，在所述选定位置处形成压痕；其中，所述测试样品包括基底以及叠置在所述基底上的膜层，所述选定位置位于所述膜层的远离所述基底的一侧；

增大施加在所述压头上的载荷以加深所述压痕的深度，并获得所述载荷与所述深度的对应关系变化曲线，直至所述曲线上包含至少两个所述压痕的深度发生突变的点；

根据所述曲线确定与至少两个所述点相对应的至少两个载荷；

将所述测试样品制备成满足以下条件的透射电镜检测样品：在采用透射电镜观测所述透射电镜检测样品时能够观测到所述压痕的横截面的微观形貌；

采用透射电镜观测所述压痕，根据所述微观形貌确定所述至少两个载荷分别对应的膜层损伤类型，所述膜层损伤类型包括裂缝和脱层。

2.根据权利要求1所述的膜层结合力的测试方法，其特征在于，在所述采用压头压向测试样品的选定位置前，所述方法还包括：

采用压头对测试样品进行表面轮廓扫描，根据扫描结果按照预设表面平坦度要求确定所述选定位置。

3.根据权利要求1所述的膜层结合力的测试方法，其特征在于，所述压头为纳米压痕设备的压针。

4.根据权利要求1所述的膜层结合力的测试方法，其特征在于，所述将所述测试样品制备成满足所述条件的透射电镜检测样品，具体包括：

采用聚焦离子束对所述测试样品进行解剖，获得满足所述条件的所述透射电镜检测样品。

5.根据权利要求1所述的膜层结合力的测试方法，其特征在于，所述测试样品的数量为多个，和/或一所述测试样品上的所述选定位置的数量为多个；所述方法还包括：

选择不同的选定位置，再次执行采用压头压向测试样品的选定位置；

增大施加在所述压头上的载荷，直至所述载荷增大到以下之一：与所述曲线上至少两个所述点中的第一突变点对应的第一载荷、与所述曲线上至少两个所述点中的第二突变点对应的第二载荷、小于所述第一载荷的第三载荷、小于所述第二载荷的第四载荷；

采用透射电镜观测施加所述第一载荷、所述第二载荷、所述第三载荷、所述第四载荷中至少之一所对应的压痕。

6.根据权利要求5所述的膜层结合力的测试方法，其特征在于，所述方法具体包括：

选择四个不同的选定位置，分别在所述四个不同的选定位置上再次执行采用压头压向测试样品的选定位置以及增大施加在所述压头上的载荷的步骤；

在所述四个不同的选定位置上所执行的增大施加在所述压头上的载荷的步骤中，分别将所述载荷增大到所述第一载荷、所述第二载荷、所述第三载荷和所述第四载荷；

根据所述四个不同的选定位置将所述测试样品制备成四个透射电镜检测样品；

采用透射电镜观测所述四个透射电镜检测样品上的压痕。

7.根据权利要求5所述的膜层结合力的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述第一载荷和所述第三载荷，确定所述第一突变点对应的第一载荷范围，并确定所述第一载荷范围对应的第一膜层损伤类型；

根据所述第二载荷和所述第四载荷，确定所述第二突变点对应的第二载荷范围，并确定所述第二载荷范围对应的第二膜层损伤类型；

采用压头压向一待测样品的选定位置，在所述待测样品的选定位置处形成压痕；所述待测样品与所述测试样品的制备工艺相同；

增大施加在所述压头上的载荷以加深形成压痕的深度，获得所述待测样品上的压痕的深度发生突变时所对应的第一测试载荷；

相应于所述第一测试载荷落入所述第一载荷范围内，确定所述第一测试载荷为对应于所述第一膜层损伤类型的载荷；相应于所述第一测试载荷落入所述第二载荷范围内，确定所述第一测试载荷为对应于所述第二膜层损伤类型的载荷。

8.根据权利要求1所述的膜层结合力的测试方法，其特征在于，所述增大施加在所述压头上的载荷，具体包括：

按照恒定速率增大施加在所述压头上的载荷。

9.根据权利要求1所述的膜层结合力的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

获得所述压头与所述测试样品的接触尺寸参数；

获得所述测试样品中膜层的材料相关参数以及结构相关参数；

对应于所述膜层损伤类型为脱层，根据所述微观形貌确定所述测试样品中脱层的裂纹长度；

根据与所述膜层损伤类型为脱层对应的载荷、所述接触尺寸参数、所述材料相关参数、所述结构相关参数、以及所述裂纹长度，确定膜层结合力参数。