вых, для выявления дислокаций в монокристаллах можно использовать очень простой метод селективного травления на ямки с последующим металлографическим анализом характера и плотности дислокационной структуры. Во-вторых, использование кремния- в качестве модельного материала было удобно из-за отсутствия "структурного фона", т.е. исходной плотности ростовых или деформационных дислокаций, что позволяет наблюдать и количественно оценивать величину пластической деформации даже при незначительном ее проявлении и регистрировать самые начальные акты пластического течения. В-третьих, выбранная пара материалов (А1 — Si) является наиболее полярным сочетанием по твердости, модулю упругости и .способности к пластической деформации. Так, например, кремний имеет твердость по Виккерсу порядка 10000 — 12000 МПа, при всех видах объемного нагружения пластически не деформируется и разрушается абсолютно хрупко вплоть до 873 — 973 К. Однако, согласно исследованиям [ 102 — 103], его приповерхностные слои при определенных условиях могут .пластически деформироваться при 293 К и даже при 77 К. 1 И, наконец, кроме указанных причин, выбор кремния в качестве модельного материала был обусловлен также тем, что именно для разнородного сочетания А1 — Si в последние годы наиболее подробно изучены структурные и кинетические закономерности образования твердофазного соединения. Кремний — типичный представитель материалов с ковалентным характером межатомной связи — имеет алмазоподобную кристаллическую решетку, образует эвтектику с алюминием при 577 К и обладает резко выраженной зависимостью предела текучести от температуры. При пластической деформации данный материал обладает ярко выраженной анизотропией свойств, его деформация при скольжении происходит главным образом в плоскостях { 111} по кристаллографическим направлениям типа110. Образцы кремния вырезали из монокристалла в форме клина, одна из рабочих плосокостей которого была выполнена параллельно кристаллографической плоскости (111)'. Контактные рабочие поверхности монокристалла кремния шлифовали и полировали до получения оптически зеркальной поверхности (класс чистоты ^7 146) и затем химически полировали до полного удаления нарушенного полировкой слоя. Другую часть образцов исследовали непосредственно после оптической полировки поверхности. Перед запрессовкой в алюминий кремниевые образцы промывали в дистиллированной воде и непосредственно перед сваркой в спирте и горячем хлороформе. Угол клина изменяли в пределах от 0,34 до 2,61 рад. Кремний запрессовывали в алюминии при температуре 773 К в среде аргона. После стравливания алюминия с поверхности кремния в соляной кислоте и последующего селективного травления (40 %-ный водный раствор Сг20? и HFb отношении 1:1) на контактной поверхности (111) монокристалла кремния были выявлены четкие дислокационные ямки травления тетраэдрической формы. При изменении угла заточки детали из кремния от 2,61 до 034 рад плотность ямок травления на кон-I тактной поверхности^еличйвается от 5 ■ Ю-3 до 5 м-2. Указанные изме-
Карта
|
|