激光声表面波系统及其在薄膜杨氏模量测量中的应用研究的开题报告.docx

激光声表面波系统及其在薄膜杨氏模量测量中的应用研究的开题报告
开题报告
一、选题背景及研究意义
随着科技不断发展和进步，人们对于各种材料的研究越来越深入，而薄膜材料的研究更是备受关注，其在微电子、光学、激光等领域有着广泛的应用。在薄膜材料的研究中，杨氏模量是一个非常重要的参数，它的大小决定了材料的强度和刚度。因此，精确测量薄膜杨氏模量具有重要意义，并对薄膜材料的研究和应用产生着深远的影响。
目前，常见的薄膜杨氏模量测量方法有压痕法、纳米压痕法、扫描探针显微镜等方法。这些方法都具有一定的优缺点，但都需要对样品进行破坏性测试。因此，研究一种无损、高效、准确测量薄膜杨氏模量的方法具有十分重要的意义。
一种新的、无损、高效、准确测量薄膜杨氏模量的方法是激光声表面波系统。在该系统中，利用激光产生的超声波在表面传播，利用对收到的声波信号进行分析，可以计算出薄膜的杨氏模量。
二、主要研究内容
1.激光声表面波系统的基本原理和工作原理：介绍激光声表面波系统的基本构成、工作原理、应用范围和特点。
2.激光声表面波系统在薄膜杨氏模量测量中的应用：研究激光声表面波系统在薄膜杨氏模量测量中的应用原理、测量精度、适用范围和实验方法，并进行实验。
3.激光声表面波系统在薄膜应力研究中的应用：探讨激光声表面波系统在薄膜应力研究中的应用原理、测量精度、适用范围和实验方法，并进行实验。
三、预期研究成果
本研究将通过对激光声表面波系统的研究和实验，研究该系统在薄膜杨氏模量测量和薄膜应力研究中的应用，为无损、高效、准确测量薄膜杨氏模量和薄膜应力提供一种新的解决方案。
四、研究方案与进度安排
1.第一阶段（1-2个月）：调研激光声表面波系统的基本原理、工作原理和应用范围，并了解相关文献资料。
2.第二阶段（2-3个月）：进行激光声表面波系统的基本实验，研究其测量原理、测量范围，建立测试模型。
3.第三阶段（3-4个月）：研究激光声表面波系统在薄膜杨氏模量测量中的应用原理和方法，并进行实验，分析实验结果。
4.第四阶段（4-5个月）：研究激光声表面波系统在薄膜应力研究中的应用原理和方法，并进行实验，分析实验结果。
5.第五阶段（5-6个月）：分析实验结果，总结和归纳研究成果，撰写论文并完成答辩。
五、参考文献
1.P.K.Liaw,G.Y.Li,L.W.Cheng,etal.,“MeasurementofYoung’smodulusofpolycrystallinethinfilmsusingsurfaceacousticwaves,”ThinSolidFilms,vol.253,pp.10–18,1994.
2.Y.Berthaud,G.S.Oehrlein,andJ.J.Cuomo,“TheuseofexistingmodelstocorrelatethinfilmYoung’smodulusandhardness,”Surf.Coat.Technol.,vol.73,pp.127–133,1995.
3.R.D.B.OliveiraandC.E.V.Sousa,“EvaluationofYoung’smodulusandPoisson’sratioofthinfilmsusingVIS/NIRspectroscopicellipsometry,”ThinSolidFilms,vol.515,pp.3013–3016,2007.
4.S.P.Obukhov,V.A.Barachevsky,andB.N.Mavrin,“Acousticmethodsfordeterminationofelasticmodulusofthinfilms,”Ultrasonics,vol.52,pp.682–689,2012.
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