Co je to difúzní bariéra?
Difúzní bariéra je obvykle tenkým povlakem materiálu používaného k zabránění difúzi. K difúzi dochází, když se molekuly pohybují z oblasti vysoké koncentrace do oblasti nízké koncentrace, takže v obou oblastech dochází ke stejnému počtu. Difúze se stává, zda jsou molekuly v plynu, kapalině nebo v pevném stavu a mohou vést ke kontaminaci jednoho produktu druhým. Tyto typy bariér se používají v různých komerčních aplikacích, takže efektivní a levné bariéry jsou velmi vyhledávané, zejména v elektronickém průmyslu. Přestože existují bariéry difúze kyslíku a vodíku, většina difúzních bariér jsou kovy. Tenčí rozdílBariéra usion a čím jednotnější je povlak, tím účinnější je bariéra. Kovy v bariéře musí být nereaktivní vůči materiálům kolem něj, takže se nediskupe a poškozují kovy, které má bariéra chránit. Kromě toho musí být difúzní bariéra schopna silně dodržovat to, co chrání, aby poskytovala bezpečná bariéra, která zcela zabrání difúzi jakýmikoli molekulami.
Různé materiály použité k výrobě difúzních bariér nabízejí různé výhody a musí být věnována pozornost optimalizaci tloušťky, reaktivity a dodržování bariéry. Kovy se liší v jejich reaktivitě a adherenci, přičemž některé kovy poskytují vysoký stupeň nereaktivity, ale nízké adherence, nebo naopak. Některé bariéry mohou mít více vrstev, které vyhovějí potřebě nereaktivních i adhezivních kovů. Alternativně kombinace kovů, nazývaných slitiny, mk vytvoření bariéry. Při vytváření difúzních bariér bylo použito několik kovů, včetně hliníku, chromu, niklu, wolframu a manganu.
Difúzní bariéry se běžně používají při výrobě elektroniky po celá desetiletí. Používají se k zachování integrity vnitřního mědi z izolace oxidu křemičitého, která ji obklopuje. To slouží k prodloužení životnosti elektronického zařízení tím, že se zabrání selhání obvodu, ke kterému by došlo, kdyby se měď a oxid křemičitý přišel do kontaktu. Technologie pro vytváření a ukládání difúzních bariér doposud umožnila zvýšenou rychlost spotřební elektroniky; Pro použití v nových generacích elektroniky se však zkoumá nové slitiny a techniky depozice bariéry.