単結晶シリコン試料のナノメカニカル特性は、シリコンの圧力誘起相変態に起因する異常荷重効果のため、近年広く注目を集めています。この現象をさらに解明するために、バルクおよびイオン注入単結晶Si試料をナノインデンテーション実験および原子間力顕微鏡法(AFM)により研究しました。Siウェーハへの注入は、エネルギー40 KeVのPイオンにより実施され、表面の浅い深さにおけるSi材料の欠陥密度および構造に影響を与えました。我々の実験は、試料のヤング率および硬度(バーコビッチ圧子、球状圧子およびキューブコーナー圧子で測定)の一貫した評価、圧入中のポップインおよびポップアウト効果の統計、ならびにSi材料のパイルアップ挙動に関する興味深い結果を提供します。繰り返し圧入実験では、荷重曲線のヒステリシスループの面積を計算することにより、試料に対する塑性仕事も評価されました。Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.