Elektromigration in Gold und Silber Nanostrukturen
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104 6. Ergebnisse <strong>und</strong> Diskussion: <strong>Silber</strong>drähte<br />
500 nm<br />
U<br />
Abb. 6.5: REM-Aufnahme e<strong>in</strong>es e<strong>in</strong>kristall<strong>in</strong>en <strong>Silber</strong>drahtes nach acht St<strong>und</strong>en <strong>in</strong>-situ<br />
Beobachtung. Aufgr<strong>und</strong> der während der Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl auftretenden<br />
Kontam<strong>in</strong>ation ist die gesamte Struktur mit e<strong>in</strong>er ca. 20 nm dicken Schicht aus Kohlenstoff<br />
bedeckt.<br />
e<strong>in</strong>en e<strong>in</strong>kristall<strong>in</strong>en <strong>Silber</strong>draht nach e<strong>in</strong>er achtstündigen <strong>in</strong>-situ REM-Untersuchung.<br />
Dieser lange Betrachtungszeitraum führte zu erheblichen Anlagerungen von Kohlen-<br />
stoff. Die Abbildung zeigt den Draht <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er um 45 ◦ gekippten REM-Aufnahme. Die<br />
durchsche<strong>in</strong>enden Bereiche bestehen mit hoher Sicherheit aus amorphem Kohlenstoff.<br />
Anhand der Geometrie der Aufnahme kann man e<strong>in</strong>e Schichtdicke von ca. tK ≃ 20 nm<br />
abschätzen. Diese Schicht dient möglicherweise als Barriere für die Bildung von Hügeln,<br />
welche <strong>in</strong> diesem konkreten Fall nicht zu beobachten waren. Erkennbar ist h<strong>in</strong>gegen ei-<br />
ne Pore zwischen dem zusätzlichen Spannungsabgriff <strong>und</strong> der Stromzuführung (<strong>in</strong> der<br />
Abbildung durch ”U” <strong>und</strong> ”I” gekennzeichnet).<br />
Die Kohlenstoffschicht sche<strong>in</strong>t ke<strong>in</strong>en E<strong>in</strong>fluss auf das <strong>Elektromigration</strong>sverhalten<br />
zu haben. Trotz des kont<strong>in</strong>uierlichen Anwachsens der Schicht konnte die Bildung von<br />
Poren beobachtet werden. Das Material hat sich dabei (entsprechend der ger<strong>in</strong>geren<br />
Aktivierungsenergie) mit hoher Wahrsche<strong>in</strong>lichkeit an der Oberfläche des <strong>Silber</strong>drahtes<br />
<strong>und</strong> damit unterhalb der Kohlenstoffschicht bewegt.<br />
Abb. 6.6 zeigt e<strong>in</strong>en <strong>Silber</strong>draht, der <strong>in</strong> e<strong>in</strong>er typischen Vier-Punkt-Geometrie mit<br />
zwei zusätzlichen Spannungsabgriffen kontaktiert wurde. Bei der Versuchsführung wurde<br />
ähnlich wie bei e<strong>in</strong>em Experiment zur Untersuchung der Reversibilität vorgegangen,<br />
wobei <strong>in</strong> diesem Fall die Stromstärke gesteigert wurde. Teilbild a) zeigt den Draht vor<br />
der Strombelastung. Die Stromrichtung ist durch die Plus- <strong>und</strong> M<strong>in</strong>uszeichen <strong>in</strong> Abb.<br />
6.6 b) bis e) gekennzeichnet. Zunächst wurde e<strong>in</strong> Strom von 13 mA für e<strong>in</strong>e Dauer von<br />
I