金屬薄膜表面微裂紋萌生行為的分子動力學研究

姜文全1,2，杜廣煜1，巴德純1，楊帆2

(1.東北大學 機械工程及自動化學院，遼寧 沈陽 110819;

2.遼寧石油化工大學 機械工程學院，遼寧 撫順 113001;)

　　摘 要：基體-薄膜結(jié)構(gòu)是微電子器件中的典型結(jié)構(gòu)，尤其是金屬薄膜已被廣泛的應用到微電子器件上。金屬薄膜在制備過程中產(chǎn)生的表面微裂紋對薄膜的力學性能有著較大的影響，并且表面微裂紋尖端擴展所導致的薄膜破裂，更是造成薄膜失效的主要形式，因此對金屬薄膜表面微裂紋萌生行為的研究具有重要的意義。

　　本文基于分子動力學,對連續(xù)載荷作用下的帶有缺陷的銅金屬薄膜進行模擬分析。計算得到了系統(tǒng)在拉伸方向上的應力-應變關(guān)系曲線。模擬結(jié)果顯示，金屬銅薄膜的原子運動對整體力學行為有明顯的影響。同時模擬過程中發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)載荷作用下，大量位錯在金屬薄膜缺陷附近產(chǎn)生，從而促使薄膜表面萌生微裂紋。

　　關(guān)鍵詞：金屬薄膜;微裂紋;分子動力學;LAMMPS 模擬