Elektromigration in Gold und Silber Nanostrukturen
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6.2 Vergleich von e<strong>in</strong>kristall<strong>in</strong>en <strong>Silber</strong>drähten <strong>und</strong> polykristall<strong>in</strong>en <strong>Gold</strong>leiterbahnen99<br />
a<br />
b<br />
c<br />
+<br />
+<br />
2 µm<br />
Ag<br />
Au<br />
Elektronen<br />
Elektronen<br />
Abb. 6.2: REM-Bilder e<strong>in</strong>es simultanen <strong>Elektromigration</strong>sexperiments an e<strong>in</strong>em e<strong>in</strong>kristall<strong>in</strong>en<br />
<strong>Silber</strong>draht <strong>und</strong> e<strong>in</strong>er polykristall<strong>in</strong>en <strong>Gold</strong>leiterbahn. Teilbild a) zeigt die Probe vor<br />
dem Anlegen der Spannung. Teilbild b) wurde kurz vor dem Ausfall des e<strong>in</strong>kristall<strong>in</strong>en <strong>Silber</strong>drahtes<br />
aufgenommen <strong>und</strong> Teilbild c) wurde nach dem Ausfall beider Leiter aufgenommen.<br />
(entnommen aus [192]).<br />
Bereich der Kathode mit Ausbildung e<strong>in</strong>er typischen deltaförmigen Struktur, welche bei<br />
sehr hohen Stromdichten entsteht.<br />
Mit dem <strong>in</strong> Abb. 6.2 gezeigten Experiment ist e<strong>in</strong>deutig nachgewiesen, dass die Dif-<br />
fusionsrichtung der Atome <strong>in</strong>nerhalb der polykristall<strong>in</strong>en <strong>Gold</strong>leiterbahnen <strong>und</strong> der e<strong>in</strong>-<br />
kristall<strong>in</strong>en <strong>Silber</strong>drähte entgegengesetzt verläuft. Neben der Richtung zeigen sich wei-<br />
tere Unterschiede im <strong>Elektromigration</strong>sverhalten, wie man <strong>in</strong> den zugehörigen Filmen<br />
beobachten kann. Bei den <strong>Gold</strong>leiterbahnen bilden sich die Poren typischerweise an<br />
Tripelpunkten <strong>und</strong> wachsen stationär an. Ansche<strong>in</strong>end s<strong>in</strong>d die Poren <strong>in</strong> der <strong>Gold</strong>lei-<br />
terbahn aufgr<strong>und</strong> der vorhandenen Flussdivergenzen <strong>in</strong> Form von Korngrenzen stärker<br />
lokalisiert. Nur <strong>in</strong> E<strong>in</strong>zelfällen wird e<strong>in</strong>e Wanderung von Poren beobachtet. In den <strong>Silber</strong>-<br />
drähten beobachtet man während der <strong>in</strong>-situ Experimente nach der Bildung der Poren