焦耳热对Cu/Ga-21.5In-10Sn/Cu液-固电极界面微观结构的影响

室温Ga基液态金属兼具金属的导电性和液体的流动性,是柔性电子器件的首选材料。在电子产品微型化趋势下,Ga基液态金属导体面临着更大的电流密度、更高的焦耳热效应等问题,严重影响着液-固电极界面的微观结构及结构稳定性。利用实验数据与数值模拟相结合的方法,通过改变通电过程中的换热介质研究了焦耳热对Cu/Ga-21.5In-10Sn/Cu液-固电极界面微观结构演化的影响。结果表明,在400 A/cm^(2)的电流密度下通电24 h后,Cu/Ga-21.5In-10Sn/Cu界面会生成CuGa2,阴极和阳极界面生成的CuGa2层厚度没有显著差异,并且在阴极Cu电极表面出现明显的溶蚀坑,表现出极性效应,而且通电过程中产生的焦耳热会导致阴极Cu电极表面溶蚀坑的快速生成。