Nanoskálájú atomi mozgások vizsgálata Cu/Si vékonyfilmekben

Abstract

Napjainkban az elektronikai ipar fejlődésével, a miniatürizálás és a nagyfokú integráció következtében, a mikroelektronikai áramkörök alkatrészeinek és vezetékeinek mérete lecsökken a nanométeres tartományba. A szilícium (Si), mint félvezető, az egyik legfontosabb alapanyag a mikroelektronikában, a memória és processzor chip-ek gyártásában, a számítógépekben, vagy az energiatermeléshez használt napelemcellák készítésében, illetve az akkumulátorgyártásban is. Az elektronikai elemek összekapcsolásához jó elektromos vezetőképességgel rendelkező fémre van szükség, pl. rézre (Cu). A különböző elektromos vezetőképességű rétegek (anyagok) keveredésükkel , vagy csak az egyik anyagnak a másikon való átjutásával, degradálhatják a fémes kapcsolatokat az elektronikai eszközben, lecsökkentve azok működési élettartalmát. A degradáció szempontjából lényeges folyamatok az elektromigráció és a termikusan indukált atomi migráció. Ez utóbbi folyamat kevésbé feltérképezett alacsony hőmérsékleteken, a 100-180 °C hőmérsékleti tartományban. A klasszikusan ismert kísérleti technikákkal ebben a hőmérsékleti tartományban, a szükséges érzékanység hiánya miatt, nem lehet vizsgálatokat végezni. Ezért alig található irodalmi adat. A Si és Cu atompár esetében sem voltak olyan kísérleti adatok a szakirodalomban, melyek helyesen írják le az alacsonyhőmérsékleti tartomány atomi mozgásait.