Evolución microestructural de capas delgadas de cobre por flujo de corriente eléctrica aplicada

Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio

关键词: Copper;    thin films;    XRD;    AFM;    Auger spectroscopy;    Cobre;    capas delgadas;    DRX;    MFA;    espectroscopía Auger;   

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来源: DOAJ

【 摘 要 】

The microstructural evolution during electrical current flow application on copper thin films was studied. The morphological analysis by atomic force microscopy (AFM), and the structural analysis by grazing incidence X-ray diffraction (XRD) were realized when an electrical current between 0 and 2.2A was applied in situ on films by means of electrodes located on films. Positions of peaks diffraction of the asdeposited film were found to be larger than the 2θ copper standard value, with a further decrement with the applied current. Cuprite (Cu2O) is formed when the current is hold for longer times and/or when high current values are applied, favouring the oxidation process. Morphological images show that grain size is modified when the current is applied; meanwhile the rms-rugosity, initially diminishes and after that, increases due to the high current values forming Cu2O on surface. Copper oxidation was studied by Auger spectroscopy and XRD.

Se estudió la evolución microestructural superficial, durante el paso de corriente eléctrica, en capas delgadas de cobre. El análisis morfológico se realizó con microscopía de fuerza atómica (MFA), y la estructura por difracción de rayos X (DRX) con geometría de haz rasante, aplicando “in situ” un flujo de corriente DC entre 0 y 2.2A a través de electrodos colocados en los extremos de las capas. En muestras recién crecidas, se observaron picos de difracción desplazados a valores mayores de 2θ respecto del estándar de cobre, mismos que se acercan hacia el valor estándar conforme la corriente es incrementada. Se encontró que el flujo de corriente prolongado, así como los altos valores de corriente aplicada, favorecen el proceso de oxidación del cobre, formando cuprita (Cu2O). Morfológicamente se observó que el flujo de corriente modifica el tamaño del grano; mientras que el valor rms de la rugosidad, disminuye inicialmente para luego incrementarse debido a la formación del Cu2O. La oxidación del cobre fue estudiada por espectroscopía Auger y por DRX.

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