Kraft- und Wegsensor zur Nanoindentierung

Abstract:
Die mechanische Charakterisierung von Dünnfilmen ist für viele Anwendungen wichtig. Zur Bestimmung der Härte stehen verschiedene Methoden zur Verfügung. In dieser Arbeit wird die Nanoindentation beschrieben, auch instrumentierter Eindringversuch genannt. Der Eindringkörper ist eine Spitze mit bekannter Geometrie, die in die zu prüfende Oberfläche eingedrückt wird. Aus der kontinuierlich gemessenen Kraft als Funktion des Eindringweges können die Härte und reduziertes Elastizitätsmodul bestimmt werden. In der neuen Sensoranordnung nehmen zwei übereinander angeordnete Weg-Kraft-Sensoren die Kennlinie auf. Beide Messwege und die Messkraft liegen in einer Linie, somit entspricht die Anordnung dem "Abbeschen Komparatorprinzip". Als Sensor wird ein Dehnungsmessstreifen auf Siliziumbasis mit 4 Messbrücken verwendet.