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铝薄膜硬度对机械刻制中阶梯母光栅质量影响显著。常采用纳米压入方法进行硬度测试。由于薄膜“三明治”式复合结构，进一步增加薄膜硬度表征的困难。为探究光栅厚铝薄膜的硬度特性，对其做浅压深和大压深纳米压痕实验，基于Nix-Gao模型和压痕功法。进行实验数据拟合与分析。结果显示。衍射光栅铝膜的本征硬度为0．4806GPa，浅压深拟合得到的尺度效应特征长度为0．38μm，大压深拟合得到的尺度效应长度为2．22μm，此研究揭示出基底存在尺度效应。为中阶梯衍射光栅厚铝膜的硬度研究提供参考和指导。