| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-24页 |
| 1.1 课题研究目的和意义 | 第14-19页 |
| 1.1.1 MEMS 器件 | 第14-15页 |
| 1.1.2 薄膜材料的力学特性 | 第15-16页 |
| 1.1.3 MEMS 器件生产及失效 | 第16-19页 |
| 1.1.4 CAD 软件辅助设计 | 第19页 |
| 1.2 国内外发展现状及趋势 | 第19-24页 |
| 1.2.1 纳米压痕技术的发展 | 第19-20页 |
| 1.2.2 国内的发展现状 | 第20-21页 |
| 1.2.3 未来发展趋势 | 第21-22页 |
| 1.2.4 本论文的研究内容及结构安排 | 第22-24页 |
| 第2章 纳米压痕技术的理论分析 | 第24-34页 |
| 2.1 纳米压痕法的测试原理 | 第24-25页 |
| 2.2 压头几何形状分析 | 第25-30页 |
| 2.2.1 平头圆柱压头 | 第26-27页 |
| 2.2.2 圆锥压头（圆柱形） | 第27页 |
| 2.2.3 球形压头 | 第27-28页 |
| 2.2.4 Berkovich 压头 | 第28-30页 |
| 2.3 材料的双线性模型 | 第30-31页 |
| 2.4 试验误差分析 | 第31-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-34页 |
| 第3章 纳米压痕实验 | 第34-44页 |
| 3.1 纳米压痕实验设备 | 第34-36页 |
| 3.2 试验样品 | 第36-37页 |
| 3.3 实验过程 | 第37-42页 |
| 3.3.1 SiO_2压痕试验 | 第37-39页 |
| 3.3.2 硅衬底薄膜压痕试验 | 第39-42页 |
| 3.4 本章小结 | 第42-44页 |
| 第4章 纳米压痕过程有限元模型 | 第44-50页 |
| 4.1 ANSYS 软件介绍 | 第44页 |
| 4.2 有限元分析方法及其在纳米压痕测试中的应用 | 第44-45页 |
| 4.3 有限元模型 | 第45-47页 |
| 4.3.1 压头模型 | 第45页 |
| 4.3.2 薄膜模型 | 第45-47页 |
| 4.3.3 边界条件和接触问题设定 | 第47页 |
| 4.4 有限元仿真 | 第47-49页 |
| 4.5 仿真与试验结合的意义 | 第49页 |
| 4.6 本章小结 | 第49-50页 |
| 第5章 运用无量纲函数分析纳米压痕过程 | 第50-62页 |
| 5.1 量纲分析理论 | 第50-52页 |
| 5.2 有限元模拟结果及分析 | 第52-61页 |
| 5.2.1 SiO_2薄膜无量纲函数分析 | 第53页 |
| 5.2.2 变参数有限元仿真 | 第53-57页 |
| 5.2.3 无量纲函数的确定 | 第57-58页 |
| 5.2.4 屈服强度和塑性强化模量的确定 | 第58-61页 |
| 5.3 本章小结 | 第61-62页 |
| 第6章 纳米压痕测试过程中的非理想因素仿真分析 | 第62-72页 |
| 6.1 接触零点误差和压头磨损仿真分析 | 第62-68页 |
| 6.1.1 接触零点的确定 | 第62页 |
| 6.1.2 压头磨损校准 | 第62-64页 |
| 6.1.3 接触零点误差分析 | 第64-66页 |
| 6.1.4 非理想压头仿真 | 第66-68页 |
| 6.2 薄膜残余应力对纳米压痕测试的影响及其仿真分析 | 第68-71页 |
| 6.2.1 纳米压痕测试的热应力仿真 | 第68-70页 |
| 6.2.2 仿真结果分析 | 第70-71页 |
| 6.3 本章小结 | 第71-72页 |
| 第7章 总结 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-80页 |
| 致谢 | 第80-81页 |