Компоненты:
новые флеш игры.

Космос - Наука и технологии в электронике

Электромиграция в наноразмерных металлических проводах

Родительская категория: Наука и технологии Категория: Нанотехнологии

Шаблоны Joomla здесь.

marylandФизики из Мэрилендского университета (США) наблюдали в эксперименте движение и изменение размера «островков» атомов на поверхности серебряных наноразмерных проводов при пропускании тока по ним.

Заинтересовавшее учёных явление электромиграции — переноса вещества под действием движущихся электронов — становится всё более значимым при уменьшении размеров схем. Сформированные ими «островки» на серебряной поверхности состояли всего из 100–100 000 атомов, а для наблюдения за изменением их состояния в случае протекания тока пришлось использовать сканирующий туннельный микроскоп.

Как выяснилось, структуры такого типа смещаются в направлении, противоположном направлению протекания тока, и постепенно уменьшаются в размерах. При этом сила воздействия электронов оказалась значительно — практически в 20 раз — выше ожидаемой, что, по мнению исследователей, позволяет использовать её для направленного перемещения атомов в наноэлектронных компонентах.

nano_argentum

Схема эксперимента: игла сканирующего туннельного микроскопа контролирует смещение наноструктуры на серебряной поверхности (иллюстрация из журнала Science).

 

Авторам также удалось выяснить, что воздействие электронов снижается при размещении дефектов (фуллерена C60) вдоль границ «островков». «Основная причина этого заключается в том, что дефекты вызывают рассеяние электронов», — поясняет руководитель группы Эллен Уильямс (Ellen Williams).

В настоящее время учёные проводят аналогичные эксперименты с наноразмерными структурами на поверхности графена.

Перемещение «островка» и уменьшение его размеров при протекании тока (длина и ширина кадра равняются 500 нм, а одной секунде видео соответствуют 480 секунд реального времени):

Electromigration from Dmitriy Safin on Vimeo.

[span class=note]

Электромиграция (EM) — это явление переноса вещества за счет постепенного дрейфа ионов в проводнике, возникающее благодаря обмену количеством движения при столкновениях между проводящими носителями и атомной решеткой. Этот эффект играет существенную роль в тех прикладных областях, где используются прямые токи большой плотности, например в микроэлектронике. Чем меньше становятся интегральные схемы, тем более заметную практическую роль играет этот эффект.

При достаточно высокой температуре и плотности тока, в металлах движущиеся под воздействием электрического поля электроны сталкиваются с атомами решетки и толкают их в сторону положительно заряженного электрода. Таким образом, в проводнике появляются обедненные веществом зоны, вследствие чего сопротивление, а как следствие, плотность тока в этой зоне существенно возрастает, что приводит к еще большему нагреву этого участка проводника. В результате, эффект электромиграции может привести к частичному или полному разрушению проводника под воздействием температуры (плавление металла) или из-за полного размытия металла по воздействием электромиграции (void). С другой стороны, скопившиеся вещество может сформировать новое непреднамеренное соединение (hillock), что может привести как деградации производительности схемы (увеличение паразитных емкостей и crosstalk эффектов), так и к короткому замыканию.

[/span]

Элтайм.ру, по материалам Компьюленты

лимузин на свадьбу.
Компания Сансити

ipad-disassembled

Календарь событий электроники

Наука Top-20

Новости гаджетов

Последние новости