扩散屏障通常是用来防止扩散的一层薄薄的材料。当分子从高浓度区移到低浓度区时,扩散就发生了,因此两个区的数量相等。扩散发生在分子处于气体、液体或固体状态时,都会导致污染一种产品接一种产品。 科学家带烧杯的扩散...
扩散屏障通常是用来防止扩散的一层薄薄的材料。当分子从高浓度区移到低浓度区时,扩散就发生了,因此两个区的数量相等。扩散发生在分子处于气体、液体或固体状态时,都会导致污染一种产品接一种产品。
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科学家带烧杯的扩散屏障通常只有几微米厚,用于通过减缓附近其他产品的腐蚀来提高含金属产品的保质期。这类屏障用于各种商业应用,因此,有效且廉价的屏障受到高度的追捧,尤其是电子行业。尽管存在氧气和氢气扩散障碍,大多数扩散阻挡层都是金属。一个好的扩散阻挡层的物理和化学性质随制造阻挡层的金属成分而变化。扩散阻挡层越薄,涂层越均匀,阻挡层越有效。阻挡层中的金属必须与材料无反应在它周围,所以它们不会扩散到金属中,也不会腐蚀屏障所保护的金属。此外,扩散阻挡层必须能够与所保护的物质紧密结合,以提供一个安全的屏障,完全防止任何分子的扩散。制造扩散屏障的不同材料具有不同的优势,必须注意优化屏障的厚度、反应性和粘附性。金属它们的反应性和粘附性不同,有些金属具有高度的非反应性,但附着力低,反之亦然。有些屏障可能有多层,以满足对非反应性金属和粘附性金属的需要或者,可以使用一种称为合金的金属组合来形成阻挡层。许多金属被用于制造扩散阻挡层,包括铝、铬、镍,钨和锰。几十年来,扩散阻挡层在电子产品制造中被广泛使用。它们被用来保护内部铜线的完整性,使其不受周围二氧化硅绝缘层的影响。这有助于延长电子设备的寿命,防止电路故障,如果到目前为止,制造和沉积扩散阻挡层的技术已经允许提高消费电子产品的速度;但是,新的合金和阻挡层沉积技术正在研究中,以用于新一代电子产品。