Elektromigration in Gold und Silber Nanostrukturen

5.3 Reversible Elektromigration in Goldleiterbahnen 83
a
1900 sek.
c
2000 sek.
Elektronen
500 nm
Elektronen
Elektronen
b
1950 sek.
Elektronen
d
2040 sek.
Abb. 5.14: Morphologische Details während der Endphase eines Experiments zur reversiblen
Elektromigration. Die REM-Bilder wurden jeweils vor dem Wechsel der Polarität aufgenommen.
Die angegebene Messzeit bezieht sich auf die Gesamtzeit der Dauer des Elektromigrationsexperiments.
3. Poren, welche ihre Form bzw. Größe in Abhängigkeit der Polarität verändern.
Poren, welcher sich einmalig geöffnet haben sind in Abb. 5.13 b) und c) zu erkennen
(siehe weißer Kreis). Die in b) offenen Poren haben sich bei Umkehrung der Polarität
geschlossen (siehe c)) und waren im weiteren Verlauf des Experimentes nicht mehr zu
beobachten (Vergleiche Teilbild d)). Derartige Poren sind zu Beginn eines reversiblen
Elektromigrationsexperiments häufiger zu beobachten. Nach mehrfachem Wechsel der
Polarität findet man hingegen keine Poren der ersten Art mehr.
Poren mit einem reversiblen Verhalten sind in Abb. 5.13 in den Teilbildern d) bis f)
zu erkennen. Innerhalb des weißen Rechtecks erkennt man sowohl an der Ober- als auch
an der Unterseite der Leiterbahn Poren, welche sich periodisch öffnen und schließen. Der
Bereich des weißen Rechtecks ist in Abb. 5.14 nach einer Gesamtdauer des Experiments
von 1900 Sekunden für eine genauere Analyse vergrößert dargestellt.
Die Teilbilder a) bis d) in Abb. 5.14 zeigen den zuvor beschriebenen Ausschnitt der
Leiterbahn aus Abb. 5.13 für die Zeit von 1900 Sekunden bis kurz vor dem Ausfall der
Leiterbahn (Durchbruch der Leiterbahn nach 2042 Sekunden). Der weiße Pfeil markiert
eine schlitzförmige Pore, welche sich mit Umkehrung der Polarität periodisch öffnet
und schließt. Dabei behält die Pore im wesentlichen sowohl ihre Größe als auch Form
innerhalb eines Zyklusses von zwei Polaritätswechseln bei (man vergleiche hierzu die
Teilbilder von Abb. 5.14 a) und c) mit b) und d)).
Zwischen dem Pfeil und dem Kreis befinden sich einige Poren, welche ihre Form und
Größe in Abhängigkeit der Polarität verändern, dabei aber kein vollständig reversibles
Verhalten aufweisen. Bei der ersten Umkehrung der Polarität haben sich ihre Form und