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基于稳定固溶体团簇模型的无扩散阻挡Cu合金薄膜的成分设计 被引量:1
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作者 杨冕 利助民 +4 位作者 李晓娜 李南军 郑月红 朱瑾 董闯 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期48-60,97,共14页
随着超大规模集成电路的发展,器件特征尺寸不断缩小,必然会出现Cu互连扩散阻挡层厚度无法进一步减小等瓶颈问题。因此,开发新型无扩散阻挡层Cu合金薄膜(Cu种籽层)势在必行。该新型互连结构在长时间的中高温(400~500℃)后续工艺实施过程... 随着超大规模集成电路的发展,器件特征尺寸不断缩小,必然会出现Cu互连扩散阻挡层厚度无法进一步减小等瓶颈问题。因此,开发新型无扩散阻挡层Cu合金薄膜(Cu种籽层)势在必行。该新型互连结构在长时间的中高温(400~500℃)后续工艺实施过程中,需同时具备高的稳定性(不发生互扩散反应)和低的电阻率。基于此,首先综述了目前无扩散阻挡层结构的研究现状及问题,然后对基于稳定固溶体团簇模型设计制备的无扩散阻挡Cu-Ni-M薄膜的研究工作进行了梳理,通过多系列薄膜微观结构、电阻率及稳定性的对比,深入探讨了第三组元M的选择原则及其对薄膜热稳定性的影响。为进一步验证稳定固溶体团簇模型的有效性,对第二组元的变化进行了相关讨论。结果证实,选取原子半径略大于Cu、难扩散且难溶的元素作为第三组元M,薄膜表现出良好的扩散阻挡能力;当M/Ni=1/12,即合金元素完全以团簇形式固溶于Cu基体时,薄膜综合性能达到最优,能够满足微电子行业的要求。所有研究表明,稳定固溶体团簇模型在无扩散阻挡层Cu合金薄膜的成分设计方面十分有效,该模型也有望在耐高温Cu合金及抗辐照材料成分设计方面推广使用。 展开更多
关键词 铜合金薄膜 无扩散阻挡结构 稳定固溶体团簇模型 成分设计 热稳定性 电阻率
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Mg_(15)X(X=Al,Zn,Ca,Nd,Er)固溶体结构稳定性及电子特性的第一性原理计算
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作者 孙丽 崔晓明 +3 位作者 白朴存 杜赵新 王争光 刘永宏 《热加工工艺》 北大核心 2022年第8期43-47,共5页
利用基于密度泛函理论的Castep软件构建了Mg_(15)X(X=Mg,Al,Zn,Ca,Nd,Er)固溶体模型。采用第一性原理计算了其晶格常数、结构稳定性及电子特性。结果表明:相对于Mg_(16)结构而言,Mg_(15)X(X=Al,Zn,Ca,Nd,Er)固溶体结构的c/a值均有所减小... 利用基于密度泛函理论的Castep软件构建了Mg_(15)X(X=Mg,Al,Zn,Ca,Nd,Er)固溶体模型。采用第一性原理计算了其晶格常数、结构稳定性及电子特性。结果表明:相对于Mg_(16)结构而言,Mg_(15)X(X=Al,Zn,Ca,Nd,Er)固溶体结构的c/a值均有所减小,其中Mg_(15)Nd和Mg_(15)Er固溶体的c/a值减小幅度较大,预测在镁基体中添加适量稀土元素Nd或Er,有利于提高镁合金的延展性。Mg_(15)X(X=Mg,Al,Zn,Ca,Nd,Er)结构的形成热和结合能的计算结果均为负值,这表明这些固溶体结构能稳定存在,镁合金中Al、Nd、Er的固溶强化作用优于Ca、Zn的。Mg_(15)Er与Mg_(15)Nd结构稳定性较好的电子机制为Mg(s)、(p)分别与Er(d)、(f)和Nd(d)、(f)轨道价电子强烈杂化,表现出较强的共价键。 展开更多
关键词 镁合金 合金化 Mg_(15)X固溶体模型 电子特性 第一性原理
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BaO-TiO_2-ZrO_2系热力学优化与计算及其应用 被引量:2
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作者 龚伟平 陈腾飞 金展鹏 《矿冶工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期93-95,共3页
评估了ZrO2 TiO2 系现有相图和热力学数据 ,利用CALPHAD技术优化计算了其相图。采用替换式溶体模型来处理液相和固溶体相 ,ZrTiO4 用化合物能量模型来描述 ,ZrTi2 O6则处理为线性化合物。再利用己获得的BaO TiO2 系的相图和热力学数据 ... 评估了ZrO2 TiO2 系现有相图和热力学数据 ,利用CALPHAD技术优化计算了其相图。采用替换式溶体模型来处理液相和固溶体相 ,ZrTiO4 用化合物能量模型来描述 ,ZrTi2 O6则处理为线性化合物。再利用己获得的BaO TiO2 系的相图和热力学数据 ,预测了ZrO2 TiO2 BaO体系相图。最后研究了BaTi4 O9 ZrO2 系介质谐振器材料的微波介电性能。并以ZrO2 TiO2 展开更多
关键词 热力学 溶体模型 微波介电陶瓷 BaO-TiO2-ZrO2系
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