Elektromigration in Gold und Silber Nanostrukturen
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5.3 Reversible <strong>Elektromigration</strong> <strong>in</strong> <strong>Gold</strong>leiterbahnen 83<br />
a<br />
1900 sek.<br />
c<br />
2000 sek.<br />
Elektronen<br />
500 nm<br />
Elektronen<br />
Elektronen<br />
b<br />
1950 sek.<br />
Elektronen<br />
d<br />
2040 sek.<br />
Abb. 5.14: Morphologische Details während der Endphase e<strong>in</strong>es Experiments zur reversiblen<br />
<strong>Elektromigration</strong>. Die REM-Bilder wurden jeweils vor dem Wechsel der Polarität aufgenommen.<br />
Die angegebene Messzeit bezieht sich auf die Gesamtzeit der Dauer des <strong>Elektromigration</strong>sexperiments.<br />
3. Poren, welche ihre Form bzw. Größe <strong>in</strong> Abhängigkeit der Polarität verändern.<br />
Poren, welcher sich e<strong>in</strong>malig geöffnet haben s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> Abb. 5.13 b) <strong>und</strong> c) zu erkennen<br />
(siehe weißer Kreis). Die <strong>in</strong> b) offenen Poren haben sich bei Umkehrung der Polarität<br />
geschlossen (siehe c)) <strong>und</strong> waren im weiteren Verlauf des Experimentes nicht mehr zu<br />
beobachten (Vergleiche Teilbild d)). Derartige Poren s<strong>in</strong>d zu Beg<strong>in</strong>n e<strong>in</strong>es reversiblen<br />
<strong>Elektromigration</strong>sexperiments häufiger zu beobachten. Nach mehrfachem Wechsel der<br />
Polarität f<strong>in</strong>det man h<strong>in</strong>gegen ke<strong>in</strong>e Poren der ersten Art mehr.<br />
Poren mit e<strong>in</strong>em reversiblen Verhalten s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> Abb. 5.13 <strong>in</strong> den Teilbildern d) bis f)<br />
zu erkennen. Innerhalb des weißen Rechtecks erkennt man sowohl an der Ober- als auch<br />
an der Unterseite der Leiterbahn Poren, welche sich periodisch öffnen <strong>und</strong> schließen. Der<br />
Bereich des weißen Rechtecks ist <strong>in</strong> Abb. 5.14 nach e<strong>in</strong>er Gesamtdauer des Experiments<br />
von 1900 Sek<strong>und</strong>en für e<strong>in</strong>e genauere Analyse vergrößert dargestellt.<br />
Die Teilbilder a) bis d) <strong>in</strong> Abb. 5.14 zeigen den zuvor beschriebenen Ausschnitt der<br />
Leiterbahn aus Abb. 5.13 für die Zeit von 1900 Sek<strong>und</strong>en bis kurz vor dem Ausfall der<br />
Leiterbahn (Durchbruch der Leiterbahn nach 2042 Sek<strong>und</strong>en). Der weiße Pfeil markiert<br />
e<strong>in</strong>e schlitzförmige Pore, welche sich mit Umkehrung der Polarität periodisch öffnet<br />
<strong>und</strong> schließt. Dabei behält die Pore im wesentlichen sowohl ihre Größe als auch Form<br />
<strong>in</strong>nerhalb e<strong>in</strong>es Zyklusses von zwei Polaritätswechseln bei (man vergleiche hierzu die<br />
Teilbilder von Abb. 5.14 a) <strong>und</strong> c) mit b) <strong>und</strong> d)).<br />
Zwischen dem Pfeil <strong>und</strong> dem Kreis bef<strong>in</strong>den sich e<strong>in</strong>ige Poren, welche ihre Form <strong>und</strong><br />
Größe <strong>in</strong> Abhängigkeit der Polarität verändern, dabei aber ke<strong>in</strong> vollständig reversibles<br />
Verhalten aufweisen. Bei der ersten Umkehrung der Polarität haben sich ihre Form <strong>und</strong>