view in publisher's site

Effect of microfabrication processes on surface roughness parameters of silicon surfaces

Surface roughness parameters affect the real area of contact and hence the friction in micro/nanoscale systems. Few studies have addressed the interplay between surface roughness of processed surfaces using prevalent microfabrication processes and their anticipated tribological behavior. In this paper, the effects of different etchants on the surface roughness of a Si (100) surface were investigated using atomic force microscopy. The etchants studied were TMAH (25% aqueous at 90 °C) and KOH solution (6, 8 and 10 M at 80 °C). The surfaces generated by these wet-etching techniques were compared with the surface generated by deep reactive ion etching (DRIE). Quantitative surface roughness parameters (root mean square (RMS), peak-to-valley distance (PTV), skewness (Sk), kurtosis (K) and autocorrelation length (ACL)) of the various surfaces were obtained from atomic force microscope images at different scan sizes. Results showed that DRIE produced the smoothest etched surface while TMAH produced the roughest surface. KOH (8 M) produced smoother surfaces than 6 and 10 M solutions. A dry contact model based on using the Pearson system of curves to generate the probability density function from the measured roughness parameters was used to estimate real area of contact and number of contacts for the various surfaces. From the contact model, we find that DRIE and 6 M KOH surfaces show the least number of contacts and are therefore the preferred etching methods to realize surfaces with minimum adhesion/friction.

تاثیر فرایندهای microfabrication بر روی پارامترهای زبری سطوح سیلیکون

پارامترهای زبری سطوح بر سطح واقعی ارتباط و در نتیجه اصطکاک در سیستم‌های میکرو و مقیاس نانو تاثیر می‌گذارند. مطالعات کمی، اثر متقابل بین زبری سطح سطوح فرآوری شده با استفاده از فرآیندهای microfabrication شایع و رفتار tribological پیش‌بینی آن‌ها را مورد بررسی قرار داده‌است. در این مقاله اثرات of مختلف بر روی زبری سطح یک سطح Si (۱۰۰)با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار گرفت. The مطالعه شده tmah (۲۵ % آبی در ۹۰ درجه سانتی گراد)و محلول KOH بودند (۶، ۸ و ۱۰ M در دمای ۸۰ درجه سانتی گراد). سطوحی که توسط این تکنیک‌های حکاکی شده تولید می‌شوند با سطح تولید شده توسط زدایش عمیق یونی (drie مقایسه شده‌اند. پارامترهای زبری سطح کمی (RMS)، فاصله پیک تا دره (پی تی وی)، چولگی (Sk)، کشیدگی (K)و طول خودهمبستگی (ACL)از سطوح مختلف از تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی در اندازه‌های مختلف اسکن به دست آمده‌اند. نتایج نشان داد که drie سطح برجسته smoothest را ایجاد کرد در حالی که tmah the سطح را تولید کرد. KOH (۸ M)سطوح smoother را نسبت به جواب‌های ۶ و ۱۰ M تولید کردند. یک مدل تماس خشک براساس استفاده از سیستم پیرسون برای تولید تابع چگالی احتمال از پارامترهای زبری اندازه‌گیری شده برای تخمین سطح واقعی تماس و تعداد تماس‌ها برای سطوح مختلف استفاده شد. از مدل تماس متوجه می‌شویم که سطوح drie و ۶ M KOH حداقل تعداد تماس‌ها را نشان می‌دهند و بنابراین روش‌های زدایش ارجح برای تشخیص سطوح با حداقل چسبندگی و اصطکاک هستند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Condensed Matter Physics
  • ترجمه مقاله Condensed Matter Physics
  • مقاله فیزیک ماده چگال
  • ترجمه مقاله فیزیک ماده چگال
  • مقاله Surfaces and Interfaces
  • ترجمه مقاله Surfaces and Interfaces
  • مقاله سطوح و واسط‌ها
  • ترجمه مقاله سطوح و واسط‌ها
  • مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • ترجمه مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • ترجمه مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • مقاله General Chemistry
  • ترجمه مقاله General Chemistry
  • مقاله شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله شیمی عمومی
  • مقاله Materials Chemistry
  • ترجمه مقاله Materials Chemistry
  • مقاله شیمی مواد
  • ترجمه مقاله شیمی مواد
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.