Elektromigration in Gold und Silber Nanostrukturen

88 5. Ergebnisse und Diskussion: Goldleiterbahnen
500 nm
a
b
c
Elektronen
Abb. 5.17: REM-Aufnahmen einer polykristallinen Goldleiterbahn. Die Pfeile kennzeichnen
den Materialtransport während des Experiments. Während sich die Poren vergrößert haben,
sind gleichzeitig die Hügel gewachsen. Damit ist eine eindeutige Zuordnung des Materialtransports
zwischen Poren und Hügeln möglich.
Blechlänge direkt über die Länge der verwendeten Leiterbahnstücke bestimmen lässt, ist
dies bei der in dieser Arbeit verwendeten Messkonfiguration mit kontaktierten Leiter-
bahnen nicht möglich. Dennoch konnte bei den untersuchten Leiterbahnen (genauer: Bei
den in-situ Elektromigrationsmessungen an einzelnen Leiterbahnen) der Abstand von
Poren und Hügeln bestimmt werden. Dieser wird zur Bestimmung einer alternativen
Blechlänge herangezogen.
Abb. 5.17 zeigt in-situ REM-Aufnahmen einer 500 nm breiten Goldleiterbahn. Die
Stromstärke innerhalb der Leiterbahn betrug 1, 7 ∗ 10 8 A/cm 2 und war damit typisch
für die in dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen. Die in der zugehörigen Video-
aufnahme erkennbare gleichzeitige Bildung der Poren und Hügel erlaubt eine eindeutige
Zuordnung des Materialtransports (siehe Pfeile) zwischen den beteiligten Poren und
Hügeln. Der (mittlere) Abstand der Poren und Hügel in Abb. 5.17 beträgt 590 nm.
Im folgenden wird der Abstand solcher eindeutigen Pore-Hügel Paare als eine der
Blechlänge äquivalente Größe betrachtet. Auch für den Fall, dass die Elektromigrati-
onsexperimente nicht in-situ durchgeführt wurden, kann man bei Vorhandensein nur
eines Pore-Hügel Paares eine solche alternative Blechlänge bestimmen. Mittels einer
Auftragung der so bestimmten Abstände über der Stromdichte lässt sich anschließend
das kritische Produkt bestimmen.