Elektromigration in Gold und Silber Nanostrukturen

6.5 Einfluss von zusätzlichen Spannungsabgriffen sowie von Kohlenstoffablagerungen105
1 µm a)
1 µm
+
-
+
-
380
380
nm
nm
a)
b)
c)
Abb. 6.6: Beispiel für ein Elektromigrationsexperiment an einem einkristallinen Silberdraht
mit zusätzlichen Spannungsabgriffen. Im oberen Teil des Bildes ist der gesamte Draht gezeigt;
im unteren Teil eine Ausschnittsvergrößerung nahe dem rechten Kontakt. Die Bilder a) bis e)
zeigen den Draht jeweils vor dem Wechsel der Stromrichtung (entnommen aus [166]).
30 Minuten an die Leiterbahn angelegt. Da es zu keinen sichtbaren morphologischen
Veränderungen kam, wurde die Stromstärke bei gleicher Polarität auf einen Wert von
18 mA erhöht. Diese Stromstärke wurde für 150 Minuten beibehalten, wobei es zwischen
dem rechten Spannungsabgriff und der Stromzuführung zur Bildung von Poren kam.
Teilbild 6.6 b) zeigt die Leiterbahn nach Abschalten des Stroms.
Im weiteren Verlauf des Experiments wurde für eine Zeit von 120 Minuten ein Strom
von 20 mA mit umgekehrter Polarität an den Draht angelegt. Abb. 6.6 c) zeigt den
Silberdraht nachdem der Strom erneut abgeschaltet wurde. Man erkennt, dass sich die
zunächst gebildete Pore wieder vollständig geschlossen hat, während sich am anderen
Kontakt zwischen Stromzuführung und Spannungsabgriff eine neue Pore gebildet hat.
Trotz der zusätzlichen Kontakte verhält sich dieser Draht ähnlich wie der zuvor in
Kap. 6.4 beschriebene Draht. Die Teilbilder 6.6 d) und e) zeigen den Draht nachdem
eine Stromstärke von nunmehr 22 mA erneut mit wechselnder Polarität für Zeiten von
90 Minuten (Teilbild d)) und 30 Minuten (Teilbild e)) angelegt wurde. Die Form der
sich bildenden und schließenden Poren bleibt annähernd erhalten. Dies deutet darauf
hin, dass zunächst Material migriert, welches über die Umkehrung der Stromrichtung
angelagert wurde.
d)
e)
-
+
-
+
b)
c)
d)
e)