纳米互连:单根Ag纳米线与Au基体的室温焊接

 论文概述
集成电路工艺的发展,使得纳米焊接成为近年来的研究热点。传统的金键合材料比较昂贵,Ag纳米线有望作为引线键合的替代材料。目前已经报道的亚微米级或纳米级键合或焊接方法有超声波焊接、等离子焊接、扫描探针显微焊接、光控纳米钎焊等,但在低温或室温下实现Ag纳米线与基体的有效互连还存在挑战。北京航空航天大学郭伟课题组利用纳米压痕与塑性变形的方法,在室温下成功实现了Ag纳米线与Au基体的连接。此工作采用纳米压痕技术,发现在一定的压力下发生的塑性变形会破坏Ag纳米线表面的有机物保护层,导致Ag纳米线与Au基体之间的原子级接触,Ag原子扩散进入了Au电极,最终在Ag-Au之间形成金属键,有效实现纳米级互连。此工作报道的纳米互连技术为纳米量级的封装和器件设计提供了新的技术。
               
文章引用信息
              
Peng Peng, Wei Guo, Ying Zhu, Lei Liu, Guisheng Zou, Y. Norman Zhou, Nanoscale Wire-Bonding of Individual Ag Nanowires on Au Substrate at Room Temperature.Nano-Micro Lett. 9,26 (2017). doi 10.1007/s40820-017-0126-8
 
此工作发表于Nano-Micro Letters期刊2017年第9卷第3期,详情请阅读全文,可免费下载全文。本文同步在期刊微信、微博、科学网博客、APP、Facebook、twitters等平台推出。以往推文请关注中文推广网站(http://nmsci.cn)。
              
作者介绍
                   
郭伟,北京航空航天大学,副教授,吉林大学博士,清华大学博士后,香港城市大学和加拿大滑铁卢大学访问学者。近几年发表SCI和EI论文三十余篇,授权专利5项。研究领域:特种材料的钎焊扩散焊;激光冲击强化技术;微纳制造技术。
           
图文导读
图1. (a)纳米线压接原理示意图,(b)金电极上的Ag纳米线键合,(c)一种典型的F-D曲线,(d)粘接位置的SEM图像
                       
图2.焊后压痕区的显微结构图3. (a)细化后FIB样品SEM图像,(b)银-金横截面的STEM图,(c)银-金界面的Ag和Au的线分布,(d)银–金接口的HRTEM图像,(e)Ag和Au的严重变形的晶格,(f-h)分别为Ag,AU和接口的FFT图

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