Rào cản khuếch tán là gì?

Một hàng rào khuếch tán thường là một lớp phủ mỏng của vật liệu được sử dụng để ngăn chặn sự khuếch tán.Sự khuếch tán xảy ra khi các phân tử di chuyển từ một khu vực có nồng độ cao đến một khu vực có nồng độ thấp để một số lượng bằng nhau xảy ra ở cả hai khu vực.Sự khuếch tán xảy ra cho dù các phân tử ở trạng thái khí, chất lỏng hoặc rắn và có thể dẫn đến sự ô nhiễm của một sản phẩm khác.Sản phẩm bằng cách làm chậm tham nhũng của họ từ các sản phẩm khác gần đó.Những loại rào cản này được sử dụng trong một loạt các ứng dụng thương mại, vì vậy các rào cản hiệu quả và rẻ tiền được tìm kiếm rất nhiều, đặc biệt là bởi ngành công nghiệp điện tử.Mặc dù tồn tại các rào cản khuếch tán oxy và khí hydro, phần lớn các rào cản khuếch tán là kim loại. Một rào cản khuếch tán tốt có tính chất vật lý và hóa học khác nhau tùy thuộc vào các thành phần kim loại được sử dụng để tạo ra hàng rào.Hàng rào khuếch tán càng mỏng, và lớp phủ càng đồng đều, hàng rào càng hiệu quả.Các kim loại trong hàng rào phải không phản ứng với các vật liệu xung quanh nó, vì vậy chúng không khuếch tán vào và làm hỏng các kim loại mà hàng rào được cho là đang bảo vệ.Hơn nữa, hàng rào khuếch tán phải có khả năng tuân thủ mạnh mẽ những gì nó đang bảo vệ để cung cấp một hàng rào an toàn sẽ ngăn chặn hoàn toàn sự khuếch tán bởi bất kỳ phân tử nào.Tối ưu hóa độ dày, phản ứng và tuân thủ của hàng rào.Kim loại khác nhau về khả năng phản ứng và tuân thủ của chúng, với một số kim loại cung cấp mức độ không phản ứng cao nhưng tuân thủ thấp, hoặc ngược lại.Một số rào cản có thể có nhiều lớp để đáp ứng nhu cầu về cả kim loại không phản ứng và chất kết dính.Ngoài ra, một sự kết hợp của kim loại, được gọi là hợp kim, có thể được sử dụng để tạo thành hàng rào.Một số kim loại đã được sử dụng trong việc tạo ra các rào cản khuếch tán, bao gồm nhôm, crom, niken, vonfram và mangan. Các rào cản khuếch tán thường được sử dụng trong sản xuất thiết bị điện tử trong nhiều thập kỷ.Chúng được sử dụng để bảo tồn tính toàn vẹn của hệ thống dây đồng bên trong từ lớp cách nhiệt silica bao quanh nó.Điều này phục vụ để kéo dài tuổi thọ của thiết bị điện tử bằng cách ngăn chặn sự cố mạch sẽ xảy ra nếu đồng và silica tiếp xúc.Cho đến nay, công nghệ tạo và lắng đọng các rào cản khuếch tán đã cho phép tăng tốc độ điện tử tiêu dùng;Tuy nhiên, các hợp kim mới và kỹ thuật lắng đọng hàng rào đang được nghiên cứu để sử dụng trong các thế hệ điện tử mới.