Адгезия золотых проволок

При комнатной температуре адгезия незначительна, но если эксперимент выполнен при температуре 250° С, адгезия экстремально высока. Здесь не имеется диффузии ме-талла в полупроводник и нет признаков движения дислокаций в самом полупроводнике.

Очевидно сильная адгезия имеет место при этих температурах в основном потому, что температура является достаточной для того, чтобы отжечь золотые соединения, прилипшие к поверхности раздела. Интересно отметить, что в экспериментах Роу (Rowe) с поверхностями золота показано, что начало адгезии наступает почти точно при той же температуре.

Эксперименты, описанные в этой части, показали, что когда чистые металлы приводятся в контакт, то образуются прочные связи металла-металл. Наблюдаемая адгезия может быть значительно ослаблена двумя основными факторами.

Первым является присутствие окисных или загрязняющих пленок. Эти пленки могут быть разрушены с помощью большой деформации поверхности, особенно с помощью приложения напряжений среза.

Это показано экспериментами по адгезии Андерсона и с помощью измерений электрического сопротивления Коуртней-Праттом, Эйснером, Коксом (Cocks), описанными в предыдущей главе. Поверхностные пленки могут быть удалены посредством дегазации в высоком вакууме.

Важно отметить, что поверхностные, окислы не удаляются нагреванием до температур, при которых разлагаются окислы. Например, окисел серебра разлагается выше 180° С. Однако эксперименты, описанные выше, показали, что истинно чистые поверхности получаются только после нагревания до 800° С или более.

Причина этого заключается в том, что при удалении окисленной пленки в дополнение к энергии, требуемой для разложения окислов, требуется значительная часть энергии для увеличения поверхностной энергии образца, чтобы от поверхностной энергии окисла перейти к поверхностной энергии чистого металла.

Это объясняет то, что чистые поверхности получаются только в том случае, если используется экстремально сильное нагревание, и обычно образцы должны быть нагреты до температур, при которых испаряются поверхностные слои самого металла.

Оставить комментарий