Elektromigration in Gold und Silber Nanostrukturen

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130 Abbildungsverzeichnis 3.11 Prozessschritte zur Kontaktierung der einkristallinen Silberdrähte. . . . . 44 4.1 Detail einer Widerstandskurve zu Beginn einer typischen Elektromigra- tionsmessung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4.2 Temperaturerhöhung einer Goldleiterbahn in Abhängigkeit der Leistung . 53 4.3 Bestimmung der Temperaturerhöhung in Abhängigkeit der Stromdichte . 54 4.4 Typische Messkonfiguration der in-situ Elektromigrationsmessungen. . . 57 4.5 Einfluss des Elektronenstrahls auf den gemessenen Widerstand. . . . . . 58 5.1 Elektromigration in einer polykristallinen Goldleiterbahn. . . . . . . . . . 63 5.2 Zeitliche Entwicklung des Widerstandes am Beispiel der Leiterbahn aus Abb. 5.1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 5.3 Zeitliche Entwicklung der Porenfläche am Beispiel der Leiterbahn aus Abb. 5.1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 5.4 Zeitliche Entwicklung der Stromdichte der Leiterbahn aus Abb. 5.1. . . . 68 5.5 Detail der morphologischen Entwicklung der Leiterbahn aus Abb. 5.1. . . 69 5.6 Weiteres Beispiel zur Entwicklung des Widerstandes. . . . . . . . . . . . 72 5.7 Weiteres Beispiel zur Entwicklung der Porenfläche. . . . . . . . . . . . . 73 5.8 Weiteres Beispiel zur Entwicklung der Stromdichte. . . . . . . . . . . . . 74 5.9 Einfluss von tiefen Temperaturen auf das Elektromigrationsverhalten. . . 75 5.10 Einfluss von vorgegebenen Engstellen auf das Elektromigrationsverhalten. 76 5.11 Beispiel für das Kornwachstum während der Elektromigration in Gold- leiterbahnen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 5.12 Beispiel für vermindertes Kornwachstum durch den Einfluss von Kohlen- stoffverunreinigungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 5.13 Beispiel für morphologische Änderungen während eines Experiment zur reversiblen Elektromigration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 5.14 Details morphologischer Veränderungen innerhalb einer Goldleiterbahn während eines Experiments zur reversiblen Elektromigration. . . . . . . . 83 5.15 Zeitliche Entwicklung des Widerstandes während eines Experiments zur reversiblen Elektromigration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 5.16 Verknüpfung von morphologischen Details mit Widerstandsdaten für die reversible Elektromigration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Tabellenverzeichnis 131 5.17 Beispiel für die Bestimmung einer alternativen Blech-Länge anhand von in-situ REM-Aufnahmen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 5.18 Bestimmung des kritischen Produkts anhand der alternativen Blechlänge. 90 6.1 Elektromigration in einem einkristallinen Silberdraht. . . . . . . . . . . . 97 6.2 Simultanes Elektromigrationsexperiment an einem einkristallinen Silber- draht und einer polykristallinen Goldleiterbahn. . . . . . . . . . . . . . . 99 6.3 Positionen der Messfenster für die EDX-Untersuchung an einem einkristallinen Silberdraht. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 6.4 Reversible Elektromigration in einem einkristallinen Silberdraht. . . . . . 102 6.5 Mit Kohlenstoffverunreinigungen bedeckter, einkristalliner Silberdraht. . 104 6.6 Elektromigrationsexperiment an einem einkristallinen Silberdraht mit zusätzlichen Spannungsabgriffen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 A1 Bestimmung der Porenfläche. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Tabellenverzeichnis 4.1 Übersicht der linearen Temperaturkoeffizienten von polykristallinen Gold- leiterbahnen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.2 Übersicht der Stromdichteexponenten für polykristalline Goldleiterbahnen. 55
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Elektromigration in Gold und Silber
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Für meine Eltern Es geht nichts ü
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ii Abstract Electromigration is the
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iv Inhaltsverzeichnis 5.1.6 Weitere
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2 1. Einleitung 1 µm Hügel Poren
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4 1. Einleitung Abb. 1.3: Kupfermet
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6 1. Einleitung Abb. 1.4: Schematis
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8 1. Einleitung Silber [47-49], Gol
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10 1. Einleitung zwischen dem Wider
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12 2. Grundlagen Metallionen über
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14 2. Grundlagen elektrisches Feld
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16 2. Grundlagen Abb. 2.3: Die fün
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18 2. Grundlagen a b + + Hügel Hü
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20 2. Grundlagen halb einer Metalli
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22 2. Grundlagen richtung der Beweg
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24 2. Grundlagen In der Literatur w
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26 2. Grundlagen mittlere Ausfallze
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28 2. Grundlagen Es ist weiterhin b
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30 3. Experimentelles 3. Experiment
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32 3. Experimentelles a Abb. 3.2: T
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34 3. Experimentelles 1 2 3 4 Abb.
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36 3. Experimentelles h. zwischen d
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38 3. Experimentelles U - Abb. 3.6:
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40 3. Experimentelles TEM a REM b A
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42 3. Experimentelles 10 nm a 25 nm
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44 3. Experimentelles a b c 390 nm
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48 4. Ergebnisse und Diskussion: Vo
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Seite 120 und 121: 110 7. Zusammenfassung und Ausblick
Seite 122 und 123: 112 A Bestimmung der Porenfläche a
Seite 124 und 125: 114 Literatur Literatur [1] P. S. H
Seite 126 und 127: 116 Literatur [29] H.-U. Schreiber,
Seite 128 und 129: 118 Literatur [56] P. S. Ho, J. Phy
Seite 130 und 131: 120 Literatur [82] G. Schneider, M.
Seite 132 und 133: 122 Literatur [108] H. Landolt, R.
Seite 134 und 135: 124 Literatur [136] T. O. Ogurtani,
Seite 136 und 137: 126 Literatur [163] T. Michely, M.
Seite 138 und 139: 128 Literatur [190] M. Hartmann, Un
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Seite 146 und 147: Vorträge / Poster Im folgenden sin
Seite 148: Veröffentlichungen Wesentliche Tei
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