金属薄膜表面光栅制作的新方法

【摘要】：随着微米、亚微米厚度的金属薄膜在微电子设备、磁记录、光学等领域中的广泛应用,其力学性能的测量就显得尤为重要。云纹方法是一种非接触、全场、高灵敏度的光学测量方法。为了将云纹方法应用于金属薄膜的变形测量,高频率光栅的制作成为首要解决的问题。传统的光栅制作方法或直接在试件表面制栅,或先制作独立的高质量光栅,然后再将光栅转移至试件表面,但是这些方法较难适用于在金属薄膜试件表面制作高频率光栅。本文提出一种基于金属薄膜制作工艺和纳米压印制栅技术的金属薄膜表面制栅的新方法,该方法首先利用纳米压印技术制作光刻胶光栅,然后在光刻胶光栅表面制备金属薄膜,并通过光刻将金属膜加工成需要的试件形状,最后去除光刻胶层剥离金属膜,形成独立的带有高频光栅的金属薄膜试件。为了验证制作的光栅及薄膜试件的质量,对试件进行单向拉伸加载实验,并采用云纹法测量试件的全场变形,得到了金属薄膜试件的力学参数。结果表明,该方法能够有效地制作带有高质量光栅的金属薄膜试件,并可用于薄膜力学性能的测量中,该方法也有望进一步改进和发展,获得更广的应用。