聚焦离子束沉积铂纳米导线的电学失效机理

研究了聚焦离子束(FIB)沉积Pt纳米导线的电学失效行为及其机理。FIB沉积Pt纳米导线在集成电路修复和微型电极制备等领域有重要应用,其电学特性及失效行为研究对器件结构设计及性能测试具有重要意义。直流电学测试中电压接近9 V时,电流快速上升并发生断路。经扫描电子显微镜(SEM)和原位X射线能谱(EDS)分析发现,断路后Pt纳米导线中有球状结构析出,球状结构中Pt与C的原子数分数之比是原始薄膜中的4倍,周围物质变得疏松甚至发生局部断裂,且Pt的原子数分数降低,从而形成不导电结构。进一步对样品进行升温电学测试,结果表明,在120℃以上Pt纳米导线在内部电流与外部加热共同作用下发生Pt晶粒生长及团聚,使Pt空缺的间隙变大,从而造成Pt纳米导线的电学失效。

Sm2Fe17快淬薄带形貌及相组成的分析研究

采用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)分析了快淬速度对Sm-Fe合金带相组成和形貌的影响,并结合了3种不同的方法对Sm2Fe17薄带及微观组织进行了表征。结果表明:随着辊速的增加,合金薄带的尺寸在宽度和厚度方向上逐渐减小,当速度连续增加时,合金带的尺寸在厚度方向上趋于稳定。当辊速提高到36 m/s时,薄带自由表面中团聚体态颗粒尺寸减小,为0.5~3μm。XRD和EDS结果均表明,薄带中存在3种相分别为:Sm2Fe17、α-Fe相和富Sm相。Sm2Fe17相的晶粒尺寸为亚微米级(dm≈340nm,36m/s),这是辊速与元素种类共同限制的结果。