LIBM
ЛПРМ
Laboratory of Internal Boundaries in Metals
Лаборатория Поверхностей Раздела в Металлах
Projects - Проекты
РФФИ 05-03-90578 + Национальный научный совет Тайваня NSC 94-2218-E-005-015
Зернограничные фазовые переходы в нанокристаллических сплавах для медных проводников и безсвинцовых припоев.
Партнер: Тайчунгский университет (Тайвань)
Международная дорожная карта полупроводниковых технологий (ITRS) предполагает, что в ближайшие 10 лет произойдет переход от современной 90-130 нм к 32-нм технологии. Если размер чипа уменьшается в k раз, то плотность тока возрастает в k2 раз. Поэтому медные проводники с экстремально мелкими нанометровыми зернами находятся под экстремальным воздействием тепловыделения и 'электронного ветра'. Основные механизмы отказов медных проводников - рост зерен, зернограничное (ГЗ) проскальзывание и образование канавок на ГЗ. Другим критическим пунктом в ITRS является развитие безсвинцовых припоев. Свойства ГЗ в медных проводниках и безсвинцовых припоях можно улучшить с помощью тщательного легирования. Методы такого легирования могут быть развиты с помощью недавно обнаруженных ГЗ линий на объемных фазовых диаграммах. Зернограничные фазовые переходы смачивания расплавом и твердой фазой, предсмачивания и предплавления были изучены в системах Cu-Ag, Cu-In, Cu-Co, Cu-Bi, In-Sn, Zn-Sn и Zn-In на крупнозеренных поликристаллах и поликристаллах с наноструктурой, а также на индивидуальных ГЗ в бикристаллах. Российский партнер представляет одну из лидирующих в мире групп по изготовлению индивидуальных ГЗ. Нанокристаллические сплавы будут изготовлены недавно разработанными в России методами интенсивной пластической деформации. Будут экспериментально построены линии зернограничных фазовых переходов смачивания расплавом и твердой фазой в двухфазных областях 'твердая фаза + расплав' и 'твердая фаза 1+ твердая фаза 2' соответствующих объемных фазовых диаграмм. Коноды ГЗ фазовых переходов смачивания расплавом и твердой фазой должны продолжатья в однофазных областях объемных фазовых диаграмм в виде линий ГЗ солидуса или сольвуса. Эти линии будут экспериментально построены для систем Cu-Ag, Cu-In, Cu-Co, Cu-Bi, In-Sn, Zn-Sn и Zn-In. Будет экспериментально изучено влияние ГЗ фазовых переходов на механические свойства (включая микро- и нанотвердость), рост зерен, образование канавок на ГЗ, структура и стабильность ГЗ. В системах in Cu-Ag, Cu-In, Cu-Co, Cu-Bi, In-Sn, Zn-Sn и Zn-In будет также изучен ускоренный распад твердого раствора, недавно обнаруженный в нанокристаллических сплавах Al. Партнеры из Росси и Тайваня сотрудничают с 1995 г. и опубликовали ряд совместных статей. Успех проекта обеспечивается их взаимодополняющей квалификацией. Предполагается участие в проекте студентов и аспирантов.