随着纳米技术的发展,纳米薄膜/基底结构得到了广泛的应用。例如:机械部件、建筑构件、微电子机械系统(MEMS)等。因此,将薄膜和基底作为一个基本结构研究薄膜的变形和损坏,对预测纳米薄膜器件的使用寿命有重要的参考意义。薄膜的破坏形式有两种,一种是在拉伸状态下的分叉和断裂,另一种是在压缩载荷情况下的屈曲和脱粘。对薄膜的破坏形式这一问题的研究,既可以借助建立相应的力学模型进行仿真和数值分析计算,也可以设计一定的方案进行实验研究。近年来,通过国内外学者的努力,在计算和实验上均取得了很多的成果。在本文中,我们在总结国内外学者的研究成果的基础上,主要通过实验的方法研究薄膜/基底结构在拉伸载荷下薄膜出现的分叉和断裂的破坏过程。我们采用在相同厚度的PET基底上沉积不同厚度铝膜的薄膜/基底结构作为试件,分别对薄膜厚度为100nm、150nm和200nm的三种不同试件进行了拉伸加载实验。在实验中,我们采用本课题组设计的加载装置,并在OLYMPUS显微镜下观察薄膜表面的变化情况。最后,我们通过对实验结果的分析和对比可以发现:随着薄膜厚度的增加,薄膜出现分叉现象的失效应变也随着增大;当薄膜表面出现裂纹时,裂纹密度的大小取决于薄膜的厚度和加载的应变的大小。为了研究不同材料的薄膜在拉伸载荷下出现的分叉和断裂现象,我们在研究铝膜破坏的基础上,采用在相同形状和厚度的PET基底上沉积了不同厚度的铜膜的薄膜/基底结构试件以作对比实验。在实验中,我们仍采用本课题组设计的加载装置,对薄膜厚度为300nm、500nm、650nm、800nm、1μm几种不同厚度的铜膜试件进行了实验研究。为了能准确的观察到分叉失稳的临界状态,考虑到薄膜表面的变形会对薄膜的电阻产生很大的影响,因此,我们采用微电阻测量仪。通过监测实验中薄膜电阻值的变化来确定薄膜发生失稳时候的临界应力和应变值,采用OLYMPUS显微镜记录在拉伸中薄膜表面的变化情况。通过分析实验图像和实验数据并与铝膜的实验结果做对比,我们可以得到一些有价值的结论。