Co to jest bariera dyfuzyjna?

Bariera dyfuzyjna jest zwykle cienką powłoką materiału używanego do zapobiegania dyfuzji.Dyfuzja występuje, gdy cząsteczki przechodzą od powierzchni wysokiego stężenia do obszaru o niskim stężeniu, tak że w obu obszarach występuje równa liczba.Dyfuzja zdarza się, czy cząsteczki są w stanie gazowym, ciekłym czy stałym i mogą prowadzić do zanieczyszczenia jednego produktu przez drugieProdukty, spowalniając ich korupcję z innych produktów w pobliżu.Tego rodzaju bariery są stosowane w różnych zastosowaniach komercyjnych, więc skuteczne i niedrogie bariery są wysoce poszukiwane, szczególnie przez przemysł elektroniczny.Chociaż istnieją bariery dyfuzji tlenu i wodoru, większość barier dyfuzji to metale.

Dobra bariera dyfuzyjna ma właściwości fizyczne i chemiczne, które różnią się w zależności od składników metalowych stosowanych do utworzenia bariery.Im cieńsza bariera dyfuzyjna i im bardziej jednolita powłoka, tym bardziej skuteczna bariera.Metale w barierze muszą być nie reaktywne dla otaczających ją materiałów, więc nie rozpraszają się i nie uszkodzają metali, które bariera powinna chronić.Ponadto bariera dyfuzyjna musi być w stanie silnie przestrzegać tego, co chroni, aby zapewnić bezpieczną barierę, która całkowicie zapobiegnie dyfuzji przez wszelkie cząsteczki.

różne materiały używane do tworzenia barier dyfuzyjnych oferują różne zalety i należy zachować ostrożnośćZoptymalizuj grubość, reaktywność i przyleganie bariery.Metale różnią się reaktywnością i przyleganiem, a niektóre metale zapewniają wysoki stopień niereaktywności, ale niskie przyleganie lub odwrotnie.Niektóre bariery mogą mieć wiele warstw, aby uwzględnić potrzebę zarówno metali niereaktywnych, jak i klejowych.Alternatywnie, kombinację metali, zwanych stopami, można zastosować do utworzenia bariery.W tworzeniu barier dyfuzyjnego zastosowano szereg metali, w tym aluminium, chrom, nikiel, wolfram i mangan.

Bariery dyfuzyjne były powszechnie stosowane w produkcji elektroniki od dziesięcioleci.Służą one do zachowania integralności wewnętrznego okablowania miedzi z otaczającej go izolacji krzemionki.Służy to przedłużeniu żywotności urządzenia elektronicznego poprzez zapobieganie awarii obwodu, które wystąpiłyby, gdyby miedź i krzemionka się zetknęła.Jak dotąd technologia tworzenia i osadzania barier dyfuzyjnych pozwoliła na zwiększoną prędkość elektroniki użytkowej;Jednak badane są nowe stopy i techniki odkładania barier