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M: Metallphysik

M 27: Elektronische Strukturen und Eigenschaften II

M 27.5: Vortrag

Donnerstag, 26. März 1998, 16:30–16:50, H 39

Elektrotransportschädigung und 1/f-Rauschen in Metallen — •C.A. Krülle¹, E. Ochs¹, H. Stoll¹, A. Seeger¹ und I. Bloom² — ¹Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstraße 1, 70569 Stuttgart — ²Electrical Engineering Dept., Technion, Haifa 32000, Israel

Mit einer hochempfindlichen Rauschmeßtechnik wurden polykristalline Al [1% wt. Si, 0.5% wt. Cu]-Leiterbahnen untersucht, die durch eine hohe Stromdichte (j = 2 × 10¹⁰ Am⁻²) bei 500 K geschädigt worden waren. Die sich aus den Rauschspektren ergebende Verteilungsfunktion D(E) der Aktivierungsenergien E der für die Widerstandsfluktuationen verantwortlichen Fehlstellen weist ein Maximum bei (1,0 ± 0,1) eV auf, in Übereinstimmung mit den Ergebnissen anderer Meßmethoden.

Mittels mehrerer Spannungsabgriffe entlang der Leiterbahn konnten Rauschleistung und Widerstand abschnittsweise gemessen werden. Mit zunehmender Schädigung traten in jeweils einem der Abschnitte mit Sprüngen im Anstieg des elektrischen Widerstandes verbundene stufenförmige Erhöhungen der Rauschleistung auf, die wir der Bildung von mesoskopischen Poren zuschreiben. Der Schädigungsprozeß veränderte die Verteilung der Aktivierungsenergien D(E) in den anderen Abschnitten nicht. Aus der für die Korngrenzendiffusion von Cu in Al bekannten Aktivierungsenergie von 1,0 eV folgern wir, daß die Hauptursache für das elektrische Rauschen in AlSiCu-Leiterbahnen die thermisch aktivierte Bewegung von Cu-Atomen entlang der Korngrenzen ist.
Gefördert durch die German-Israeli Foundation, Projekt I-440-162.10/95.