[发明专利]纳米级高分辨应力测量方法

摘要

纳米级高分辨应力测量方法，涉及一种应力测量方法，提供一种基于俄歇电子能谱仪，以电子作为测量的激发源，可获得高空间分辨的应力分布值的微区应力测量方法。其步骤为确定元素分析和零应力点，用俄歇能谱确定样品的化学元素成分和比例，并以样品的1个本质元素选择一个零应力点搜取其标准谱，作为应力零点标定；利用搜取的零应力点标准谱确定拟合参数得优化拟合理论俄歇谱；建立应力标定曲线后，根据确立的俄歇移动和应力的标定曲线得微区应力值。灵活性强，可根据样品需要建立特殊的模型进行计算，也可建立所有化合物元素的应力变化标定曲线的数据库。得到的空间分辨率和采用的俄歇电子能谱仪一致，可达到纳米量级。

主权项

1.纳米级高分辨应力测量方法，其特征在于其步骤为： 1)确定元素分析和零应力点，首先对测量的样品表面进行清洗，然后用俄歇能谱确定样品 的化学元素成分和比例，并以样品的1个本质元素，选择一个零应力点搜取其标准谱，作为 应力零点标定； 2)拟合理论俄歇能谱，首先建立和样品相同的化合物结构模型，采用第一性原理模拟计算 程序模拟计算，得到表面元素的电子态密度的数据，根据CVV理论俄歇谱表达成价电子态 密度卷积的函数，修正得以下的理论谱计算公式 Γ_CVV(E)＝a_ppD_p(E)D_p(E)+a_spD_s(E)D_p(E)+a_ssD_s(E)D_s(E)，(1) 其中，D_p(E)D_p(E)、D_s(E)D_p(E)和D_s(E)D_s(E)为电子态密度的卷积值，它们的线 性组合构成了俄歇谱，a_pp、a_sp、a_ss为三项对应的拟合系数，利用步骤1)中搜取的零应力 点的标准谱，确定三个拟合参数，得出优化拟合的理论俄歇谱； 3)建立应力标定曲线，计算不同应力下的模型，根据公式(1)和前面确定的优化拟合参数 a_pp、a_sp、a_ss，计算不同应力应变下的理论俄歇谱，得出应力与俄歇谱峰相对位移之间的关 系，即应力标定曲线； 4)测量应力，采用能量精度为0.1～0.5eV的能量步长，对选定元素进行逐点搜谱，同时对 稳定单质杂质同步进行逐点搜谱，用来作表面的电荷积累的标定，以扣除电荷漂移带来的干 扰，对收集的能谱进行分析，扣除电荷漂移引起的能谱移动，得到单纯由微区应力引起的俄 歇物理移动，根据步骤3)中确立的俄歇移动和应力的标定曲线，得出微区应力值。