Mesure de module d’Young d’un film mince à partir de mesures expérimentales de nanoindentation réalisées sur des systèmes multicouches

La nanoindentation est une technique de caractérisation bien adaptée pour déterminer les propriétés mécaniques des couches minces. Cependant, pour des couches d’épaisseur de quelques centaines de nanomètres, le substrat et les couches sous-jacentes sont sollicités et les mesures ne sont pas reliées de façon simple aux propriétés du film mince. Le présent travail est une extension du modèle analytique de Bec et al. dans le cas d’un film mince déposé sur un système multicouche. Des résultats expérimentaux obtenus par nanoindentation d’un empilement de couches de matériaux possédant des modules d’Young notablement différents (échantillon multicouche Au/Ti/SiO2 déposé sur un substrat de Si monocristallin), sont analysés par cette méthode. Le module d’Young calculé pour l’or avec le modèle multicouche est de 81 GPa, ce qui est en accord avec la littérature (EAu = 80 GPa). Les résultats montrent que le modèle développé est approprié pour déterminer le module d’Young d’une couche mince déposée sur un système multicouche.