离子注入MEMS硅器件表面的微摩擦学性能研究

本项目将以单晶硅作为微器件材料，对硅基体材料进行氮、碳离子注入，研究不同注入参数在硅表面所形成的氮化硅、碳化硅陶瓷薄层的成分分布、组织结构特征；利用原位纳米力学测量系统研究氮、碳离子注入硅材料的硬度和弹性模量等力学性能的变化，对硅基体材料和不同氮、碳离子注入条件的样品开展探针和材料界面之间单向或往复滑动的微摩擦实验，对MEMS器件表面离子注入形成的氮化硅、碳化硅层的耐磨损性能进行评价，研究氮化硅、碳化硅薄层表面的摩擦系数、磨损量以及粘附力等微摩擦学性能及变化机理。本项目通过对MEMS硅材料表面离子注入，提高MEMS器件表面的抗磨性能，抑制MEMS器件界面的粘附，对提高MEMS器件的摩擦学性能具有重要意义。