Nano Letters:Al2O3-石墨烯纳米层的断裂和疲劳

近日,加拿大多伦多大学Tobin Filleter,西安大略大学孙学良教授报道了一种薄(1-11 nm)自支撑Al2O3-石墨烯纳米层的精力和疲劳研究。

Al2O3-石墨烯纳米层广泛应用于集成微纳电子系统中,但其寿命在很大程度上受到静态和动态断裂的限制。

近日,加拿大多伦多大学Tobin Filleter,西安大略大学孙学良教授报道了一种薄(1-11 nm)自支撑Al2O3-石墨烯纳米层的精力和疲劳研究。

文章要点

1研究发现,较大的平均应力水平下,厚度小于2.2 nm的薄膜,在较大的平均应力水平下具有超过10亿次循环的显著疲劳寿命,相比于更厚(11 nm)的薄膜,提高了3个数量级。

2研究发现,弹性断裂和静态断裂行为也具有相似的厚度依赖性,其中石墨烯仅在约3.3 nm的厚度范围内具有明显的增强效应。此外,研究人员还观察到了表现为粘滞蠕变的塑性变形,而且薄膜越厚,塑性变形越明显。

这项研究为Al2O3-石墨烯纳米层的静态和动态可靠性提供了力学上的见解,并有望指导基于石墨烯的器件设计。

Nano Letters:Al2O3-石墨烯纳米层的断裂和疲劳

参考文献

Maedeh Amirmaleki, et al, Fracture and Fatigue of Al2O3‑Graphene Nanolayers, Nano Lett., 2020

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c03868

https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c03868

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