真空环境中多场耦合对Au/Cu/Si 薄膜界面结构的影响
2012-12-30 严 楷 北京科技大学新材料技术研究院
真空环境中多场耦合对Au/Cu/Si 薄膜界面结构的影响
严 楷1 曹江利1 严 谨2 李展平2 朱永法2 姚文清2
(1.北京科技大学新材料技术研究院 北京 100084;2.清华大学化学系 北京 100083)
摘要：
飞行器电子元器件的可靠性是保证整机安全升空、长期运行的重要保证[1]。对构成电子元器件的电极材料特别是薄膜界面结构变化进行早期诊断，建立适当的评价方法，避免因失效造成飞行器的损失，具有十分重要的意义[2]。然而目前的失效评估方法都是宏观参数的测量，很少涉及纳米量级分析与对微观失效机制的判断。
本研究中通过模拟的低地球轨道环境对Au/Cu/Si 薄膜样品进行处理，同时运用俄歇电子能谱、原子力显微镜、X 射线衍射等分析方法，研究薄膜表面和界面结构，界面层产物分布以及原子扩散过程。20℃到200℃之间环境温度的升高使薄膜内缺陷增加，为Cu 原子的扩散提供了更多的扩散通道;紫外辐照产生了等同的热效应，加剧了Cu 原子在Au 层中的扩散;微氧的存在诱导了Cu 原子的扩散;如图1 所示，在微氧、紫外辐照和处理温度协同作用下，诱导扩散机制在室温下形成，并于处理温度达到100℃后趋于稳定。
基金项目：
科技部创新方法工作专项(No. 2009IM030500);江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室(南京信息工程大学)开放课题(No. KHK1114)资助
参考文献:
(1)Gudze M T,Melchers R E.Corros Sci[J],2008,12:3296
(2)Tan C W,Daud A R,Yarmo M A.Appl Surf Sci[J],2002,191:67
