[发明专利]一种机械变形制备超高硬度单向连续无晶界纳米孪晶方法

摘要

一种机械变形制备超高硬度单向连续无晶界纳米孪晶方法，属于II-VI族软脆晶体纳米加工制造技术领域，特别涉及II-VI族软脆晶体的光电子器件制造的方法。其特征是采用表面粗糙度Ra≤1.5纳米的II-VI族软脆单晶体为样品，在≤1牛载荷下，用纳米压痕和纳米划痕制备单向、连续和无晶界纳米孪晶方法。压头为Berkovich三棱锥、圆锥和三棱直角锥，划针为圆锥形划针。制备的纳米孪晶结构为厚度在15-100纳米的大孪晶和小于15纳米的小孪晶交替分布模式。形成的纳米孪晶结构硬度可达80 GPa，为原单晶体的100倍，并具有良好的塑性，可承受300次的循环加载。本发明的效果和益处是实现了机械变形制备II-VI族软脆晶体超高硬度单向连续无晶界纳米孪晶方法。

主权项

一种机械变形制备超高硬度单向连续无晶界纳米孪晶方法，采用机械变形方法，制备超高硬度纳米孪晶结构，实现II‑VI族软脆晶体具有超高硬度同时具有良好的塑性功能，其特征是：（1）样品为II‑VI族软脆单晶体；（2）样品表面粗糙度Ra≤1.5 nm；（3）采用的机械变形方法为纳米压痕和纳米划痕；（4）加载载荷≤1 N；（5）所用的压头为Berkovich三棱锥、圆锥、三棱直角锥，所用的划针为圆锥形划针；（6）所制备的纳米孪晶结构具有单向、连续、无晶界特征；（7） 纳米孪晶结构由大孪晶和小孪晶交替分布，大孪晶的厚度为15‑100 nm，小孪晶的厚度小于15 nm；（8）所制备的纳米孪晶的硬度达80 GPa，是原单晶体硬度的100倍，并具有良好的塑性，能连续承受300次的循环加载。