Материаловедение в микроэлектронике
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 40 41 42 43 44 45 46... 140 141 142
|
|
|
|
Кривую С(х) для некоторого момента времени /=const вычисляют из экспериментальных данных, dx/dC в точке С(х) определяют графически, строя касательную к соответствующей точке кривой (пунктирная касательная линия на рис. 3-10). с Интеграл ^ xdC находят, вычисляя площадь, заключен 0 ную между отрезком кривой на участке от С=0 до С __ и новой границей раздела (на рис. 3-10 площадь А\ с густой штриховкой). Новую границу раздела, положение которой ' используется для определения коэффициента диффузии, на-1 зывают плоскостью Матано. 4у Метод Матано предполагает, Рис. 3-11. Схема образца для ЧТ0 °бъем В пР°Цессе диффу-иаблюдеиия эффекта Кирзии не изменяется и эффект кендалла. Киркендалла не имеет места. Для многих систем концентрационная зависимость может быть представлена в виде где аи — усредненное значение в методе [13]: Д(С,ч.,)-Д(Сг) а Концентрационная зависимость коэффициента диффузии может быть экспериментально установлена различными методами, в частности методом радиоактивных изотопов [13], рентгенографически и другими методами. Эффекты Киркендалла и Френкеля. Если парциальные коэффициенты диффузии различны, то при диффузионном перемешивании двух граничащих друг с другом веществ возникает результирующий поток вещества и происходит перемещение самой границы раздела. Это явление называют эффектом Киркендалла. Впервые он наблюдался при изучении взаимной диффузии меди и латуни. Прямоугольный брусок латуни (30% 2п, 70% Си) покрывается толстым слоем меди (рис. 3-11). Границу раздела обозначают метками — тонкими молибденовыми проволочками. После длительного диффузионного отжига в течение времени г0Тж происходит сближение противоположных рядов проволочек вследствие смещения границ раздела навстречу друг другу. Смещение границы раздела пропорциональнот. е. зна чительно быстрее, чем это можно ожидать, исходя из простого заме-82 а) А в ft щения атомов меди атомами цннка. Различные по величине ^встречные потоки атомов гп(/гп) н меди /си(/си/гп) обусловливают движение границы раздела. Число атомов цинка, перемещающихся через границу раздела нз латуни в медь, превышает число атомов меди, переходящих через эту же границу в латунь. Так как решетка латуни не относится к типу дефектных решеток (все узлы решетки заняты атомами), то удаление части атомов вызывает сжатие латунного сердечника. Плоскости решетки в зоне, прилегающей к границе раздела, вместе с метками перемещаются в новое положение в направлении области, обогащенной цинком. Отличие в скорости диффузии для веществ, граничащих друг с другом, может возникать из-за различия в механизмах объемной диффузии. В частности, большая скорость диффузии цннка может быть связана с весьма эффективным механизмом диффузии атомов Ъл по вакансиям. Если вакансии перемещаются через границу раздела в направлении, противоположном движению атомов при диффузионном перемешивании, то возникает явление, называемое эффектом Френкеля. Причиной этого эффекта также является различие в парциальных коэффициентах диффузии в условиях преобладания вакансионного механизма диффузии. Если атомы одного из кристаллов, граничащих друг с другом (например Л,), обладают большой подвижностью в кристалле Л2, чем атомы Л2 в кристалле А\ (0]02), то в кристалле Л] вблизи поверхности раздела происходит накопление избыточных вакансий. Объединение этих вакансий в бивакансии и другие более крупные скопления приводит к возникновению пор. В реальных условиях смещение границы раздела связано с конкуренцией эффекта Киркендалла и эффекта Френкеля (рис. 3-12). Чем сильнее эффект Френкеля, тем меньше скорость смещения границы раздела. На рис. 3-12 схематически показаны характерные особенности обоих эффектов. Если по обе стороны границы раздела находятся взаимно растворимые металлы, то скорость смещения границы раздела вычисляется из соотношений V = (£] — Ог) йСг/с1х. = (/Л — £,) йС^йх, Рис. 3-12. Схематическое изображение изменений по границе (а) при наличии эффекта Киркендалла (б) и эффекта Френкеля (в). D = D,C2 -f-D2C„ (3-22) (3-23) Здесь О — средний коэффициент диффузии, определяемый по (3-23). Соотношения (3-22), (3-23) выводят, предполагая неизменность пнкнометрической плотности диффузионной пары металлов Ах и Л2. В случае неравенства потоков /] и /2 при ваканснонном механизме диффузии (Г1Г2) в диффузионной зоне кристалла Ах будут генерироваться вакансии. Избыточные вакансии либо уходят на внешние границы или различные другие стоки, либо коалесцируют.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 40 41 42 43 44 45 46... 140 141 142
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
