Celebrating the 100th anniversary of the Stoney equation for film stress: Developments from polycrystalline steel strips to single crystal silicon wafers

材料科学 薄脆饼 基质(水族馆) 各向同性 曲率 复合材料 压力(语言学) 薄膜 光学 纳米技术 光电子学 几何学 物理 地质学 哲学 海洋学 语言学 数学
作者
G. C. A. M. Janssen,Mostafa Abdalla,Fred van Keulen,B. R. Pujada,B. van Venrooy
出处
期刊:Thin Solid Films [Elsevier]
卷期号:517 (6): 1858-1867 被引量:550
标识
DOI:10.1016/j.tsf.2008.07.014
摘要

Stress in a thin film on a flexible substrate induces a curvature of the substrate. Usually the substrate is orders of magnitude thicker than the film, leading to small and purely elastic deformation of the substrate. In this case, the Stoney equation yields the stress in the film from the measured curvature of the substrate. The Stoney equation contains thickness of film and substrate and the elastic properties of the substrate. Typically the elastic properties of the substrate are specified by E (Young's modulus), and ν (Poisson's ratio). E and ν provide a valid description for elastically isotropic substrates, e.g. polycrystalline steel strips, as used by Stoney in 1909. Today the Stoney equation is still used for relating substrate curvature to film stress. However, in the majority of thin film stress measurements by means of substrate curvature, Si wafers are used as the substrate. Silicon wafers are cut from single crystals and are thereby elastically anisotropic. In the present paper, a modified form of the Stoney equation, well known for elastic isotropic substrates, is derived for Si(001) and Si(111) wafers, using the elastic stiffness constants of silicon, cij, instead of the orientation averaged values E and ν, which do not have a meaning for elastically anisotropic single crystal materials. Curvature measurements of thin films on Si(001) and Si(111) wafers are presented. The difference in film-stress-induced curvature of Si(001) and Si(111) wafers is discussed.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
阿尔维斯完成签到,获得积分10
2秒前
spp完成签到 ,获得积分10
4秒前
木雨亦潇潇完成签到,获得积分10
27秒前
nhzz2023完成签到 ,获得积分10
34秒前
科研通AI2S应助ju龙哥采纳,获得10
35秒前
Singularity应助佳佳采纳,获得10
39秒前
39秒前
zszs2完成签到 ,获得积分10
45秒前
CodeCraft应助zty123采纳,获得10
46秒前
若水完成签到,获得积分0
49秒前
jzhumath发布了新的文献求助50
55秒前
56秒前
紫陌完成签到,获得积分10
59秒前
zty123发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
雍元正完成签到 ,获得积分10
1分钟前
周全完成签到 ,获得积分10
1分钟前
fight发布了新的文献求助10
1分钟前
foyefeng完成签到,获得积分10
1分钟前
SOLOMON应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
水星完成签到 ,获得积分10
1分钟前
轻松的惜雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
哈哈哈完成签到,获得积分20
1分钟前
summer完成签到 ,获得积分10
1分钟前
111给111的求助进行了留言
2分钟前
mingtian完成签到,获得积分10
2分钟前
Yuan完成签到 ,获得积分10
2分钟前
你版图丢了完成签到 ,获得积分10
2分钟前
完美世界应助hushidi采纳,获得10
2分钟前
桐桐应助hushidi采纳,获得10
2分钟前
领导范儿应助hushidi采纳,获得10
2分钟前
janer完成签到 ,获得积分10
2分钟前
缓慢雅青完成签到 ,获得积分10
2分钟前
喋喋夫人完成签到 ,获得积分10
2分钟前
淡淡菠萝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
nicky完成签到 ,获得积分10
2分钟前
乐乐应助hushidi采纳,获得10
2分钟前
情怀应助hushidi采纳,获得10
2分钟前
Lucas应助hushidi采纳,获得10
2分钟前
慕青应助hushidi采纳,获得10
2分钟前
高分求助中
Formgebungs- und Stabilisierungsparameter für das Konstruktionsverfahren der FiDU-Freien Innendruckumformung von Blech 1000
The Illustrated History of Gymnastics 800
The Bourse of Babylon : market quotations in the astronomical diaries of Babylonia 680
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 500
The role of a multidrug-resistance gene (lemdrl) in conferring vinblastine resistance in Leishmania enriettii 330
Elgar Encyclopedia of Consumer Behavior 300
機能營養學前瞻(3 Ed.) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2510129
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2159867
关于积分的说明 5529903
捐赠科研通 1880098
什么是DOI,文献DOI怎么找? 935655
版权声明 564215
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 499559