Vol. 48 (2012), Issue 5, p. 80-85

Influence of Loading Holding Time under Quasistatic Indentation on Electrical Properties and Phase Transformations of Silicon

Shikimaka O., Prisacaru A., Bruk L., Usatyi Yu., Burlacu A.

Abstract

УДК 539.379

 

В работе был применен метод квазистатического индентирования по Виккерсу для исследования влияния времени выдержки под нагрузкой на изменение электрического сопротивления и фазовых превращений в зоне индентирования на Si (100). Для всех использованных режимов нагружения с различным временем выдержки под нагрузкой (2 с, 10 с, 1 час и 10 часов) в сочетании с постоянной скоростью нагружения-разгрузки (250 мН/с) было найдено, что электрическое сопротивление в области остаточных отпечатков имеет более низкие значения, чем до индентирования. Было показано, что это связано с образованием полуметаллических фаз Si-III/Si-XII и аморфного кремния более высокого давления в результате ползучести материала при длительно действующем давлении. Чем продолжительнее время выдержки под нагрузкой, тем большее понижение электрического сопротивления наблюдается в области отпечатка, за исключением времени выдержки более 1 часа, что объясняется замедляющейся скоростью ползучести кремния для этого временного интервала, ведущей к остановке дальнейшего распространения зон аморфного и Si-III/Si-XII кремния, обладающих меньшим электрическим сопротивлением.             

 

The quasistatic Vickers indentation of Si (100) were applied to investigate the influence of loading holding time on the changes of electrical resistance and phase transformation in the indentation zone. For all used loading regimes with different holding times (2 s, 10 s, 1 h and  10 h) in combination with constant loading-unloading rate (250 mN/s) the electrical resistance in the region of residual indentations was found to be lower than before indentation. It was shown that this is connected with the formation of semimetallic Si-III phase and amorphous Si of higher pressure induced by creep process developed under long lasting pressure. The longer the holding time, the greater lowering of electrical resistance in the indentation region was observed, with the exception of the holding time above 1h, this being explained by a decelerating creep rate of Si for this interval of time leading to a halt of further extending of amorphous and Si-III regions of lower electrical resistance.  

 

Download full-text PDF. 711 downloads

Web-Design Web-Development SEO - eJoom Software. All rights reserved.