Preparación y caracterización de aleaciones nanoestructuradas de AUAI y AUCU

• Autores: Ruben Dominguez Maldonado
• Directores de la Tesis: Andrés Iván Oliva Arias (dir. tes.), Mario Miki Yoshida (dir. tes.)
• Lectura: En la Centro de Investigación en Materiales Avanzados (Chihuahua, México) ( México ) en 2009
• Idioma: español
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: cimav.repositorioinstitucional.mx
• Resumen
  • español

    En este trabajo se estudian las propiedades morfológicas y eléctricas de aleaciones metálicas binarias nanoestructuradas de AuCu y AuCu depositadas por la técnica de evaporación libre sobre sustratos de silicio (100). Se realizó el diseño y construcción de un horno de vacío para la formación de aleaciones de película delgada. Estas bicapas depositadas (AuCu y AuAl) son recocidas a una temperatura entre 100°C y 400°C, mediante el horno en un ambiente de Argón, para llevar a cabo la interdifusión y formar la aleación. Se formaron dos tipos de aleaciones: AuCu y AuAl para diferentes concentraciones atómicas y espesores. Las aleaciones fueron caracterizadas morfológicamente usando las técnicas de microscopía de fuerza atómica (AFM) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Se realizó un estudio de la estequiometría usando espectroscopía por dispersión de energía (EDS), así como de la estructura cristalina por la técnica de difracción de rayos X (XRD). Finalmente, se estudió el comportamiento de la resistividad eléctrica en función de la concentración atómica y del espesor usando la técnica de cuatro puntas colineales.

    Se señala en los resultados de las aleaciones formadas la formación de segregaciones. También se demuestra que cambios abruptos en el tamaño de grano en la aleación provocan cambios abruptos en la resistividad eléctrica para diferentes concentraciones atómicas en las aleaciones AuAl y AuCu, por tanto existen valores en concentraciones atómicas que provocan decrementos en la resistividad eléctrica.

    Se concluye que las propiedades de la microestructura de las aleaciones están relacionadas directamente con las propiedades eléctricas de las aleaciones binarias AuCu y AuAl que sirven para el conocimiento de nuevas aplicaciones hacia los dispositivos microelectronicos.

  • English

    In this work, a detailed study on the preparation and characterization of thin metallic films binary alloys deposited by thermal evaporation on p-type Silicon is presented. The design and construction of a vacuum oven to diffuse and form thin films metallic alloys is discussed. The formed bilayers (AuCu y AuAl) were annealed between 100°C to 400°C through a vacuum oven with Ar atmosphere to obtain their interdiffusion and form alloys. Two groups of alloys were studied: AuCu and AuAl both for different atomic concentrations and thicknesses. The morphology of the binary alloys was characterized by means of atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscope (SEM) techniques. The bimetallic alloys stoichiometries were studied by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and the crystalline structure by X-Ray Diffraction (XRD). Finally, the electrical resistivity in binary alloys was studied by four probe technique. The binary alloys results show segregations in SEM studies. The results proves that abruptly changes in grain size in binary alloys cause abruptly changes in the electrical resistivities for different atomic concentrations in binary alloys AuCu and AuAl and therefore, exist atomic concentrations values that causes decrements in the electrical resistivities. Electrical resistivity and morphology are properties directly connected with the understanding the AuCu and AuAl metallic alloys and are useful to understand the new applications in microelectronic devices.