Elektromigration in Gold und Silber Nanostrukturen
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72 5. Ergebnisse <strong>und</strong> Diskussion: <strong>Gold</strong>leiterbahnen<br />
E<strong>in</strong>fluss<br />
Relaxation<br />
E<strong>in</strong>fluss<br />
Porenwachstum<br />
Abb. 5.6: Weiteres Beispiel des Widerstandsverhaltens e<strong>in</strong>er polykristall<strong>in</strong>en <strong>Gold</strong>leiterbahn.<br />
Nach der charakteristischen Abnahme zu Beg<strong>in</strong>n der Messung steigt der Widerstands durch<br />
den zunehmenden E<strong>in</strong>fluss der Poren an.<br />
5.1.6 Weitere Beispiele des <strong>Elektromigration</strong>sverhaltens <strong>in</strong> polykristall<strong>in</strong>en<br />
Leiterbahnen<br />
Das vorstehende Beispiel behandelte den Spezialfall e<strong>in</strong>er Leiterbahn, bei welcher die<br />
kritische Pore von Beg<strong>in</strong>n der Messung an vorhanden war <strong>und</strong> sich bis zum Durchbruch<br />
entwickelt hat. Im folgenden werden die Aussagen der vorangegangenen Kapitel durch<br />
weitere Beispiele verallgeme<strong>in</strong>ert.<br />
Abb. 5.6 zeigt das Widerstandsverhalten e<strong>in</strong>er weiteren polykristall<strong>in</strong>en <strong>Gold</strong>leiter-<br />
bahn. Ähnlich wie zuvor beschrieben steigt der Widerstand zunächst stark an (<strong>in</strong> Abb.<br />
5.6 ist der Widerstand R(0) = 24, 36 Ω nicht e<strong>in</strong>gezeichnet). Die Temperatur <strong>in</strong>nerhalb<br />
der Leiterbahn erhöht sich um ∆T ≃ 95 ◦ . Nach e<strong>in</strong>er sehr kurzen Thermalisierung im<br />
Bereich von 30 Sek<strong>und</strong>en dom<strong>in</strong>ieren die Relaxationsvorgänge <strong>in</strong>nerhalb der Leiterbahn,<br />
die zu e<strong>in</strong>er Abnahme des Widerstandes um ca. 0, 5 Ω führen. Nach ca. der Hälfte der<br />
Gesamtdauer des Experimentes kommt es zu e<strong>in</strong>em Anstieg des Widerstandes aufgr<strong>und</strong><br />
des nun vorherrschenden Porenwachstums. Gegen Ende der Messung steigt der Wider-<br />
stand dann rasant an, bis die Leiterbahn nach 26 M<strong>in</strong>uten zerstört ist. Das Verhalten<br />
dieser Leiterbahn ist, obwohl die Messung mit 26 M<strong>in</strong>uten im Vergleich sehr kurz ist,<br />
sehr ähnlich zu der <strong>in</strong> Kap. 5.1.2 beschriebenen Leiterbahn <strong>und</strong> kann damit als typisch<br />
für die polykristall<strong>in</strong>en <strong>Gold</strong>leiterbahnen angesehen werden.<br />
Erst bei sehr hohen Stromdichten (j ≥ 3 · 10 8 A/cm 2 ) kam es zu Abweichungen<br />
von diesem Verhalten. In diesen Fällen wird ke<strong>in</strong>e Widerstandsabnahme <strong>und</strong> damit