Elektromigratie

Elektromigratie is het gevolg van de momentumoverdracht van de elektronen die in een draad bewegen.

Elektromigratie (EM) verwijst naar materiaaltransport door de geleidelijke beweging van ionen in een vaste geleider veroorzaakt door de elektrische stroom. Botsingen van elektronen met de ionen en, in mindere mate, het elektrische veld oefenen een kracht uit op de ionen, wat de reden is waarom ze bij voorkeur migreren in een bepaalde richting tijdens een diffusiestap. De verkleining van componenten verhoogt de praktische betekenis van dit effect.

Geschiedenis

Beschadigde geleiderbaan door elektromigratie.

Het fenomeen van elektromigratie is al meer dan 100 jaar bekend en werd ontdekt door de Franse wetenschapper Gerardin.[1] Het onderwerp werd praktisch interessant vanaf ongeveer 1965, toen ontdekt werd dat de dunne aluminiumverbindingen gebruikt in de toen opkomende geïntegreerde schakelingen (IC's) werden vernietigd bij hoge stroomdichtheden. De eerste commercieel verkrijgbare IC's faalden in slechts drie weken als gevolg van elektromigratie. Dit leidde tot een grote inspanning van de industrie om dit probleem te verhelpen.

Een levensduurvoorspelling voor beschadigde geleiderbanen door elektromigratie werd geformuleerd in 1966 door James R. Black van Motorola.[2] Op dat moment waren de sporen ongeveer 10 micrometer breed, terwijl de breedte van de tegenwoordig sterk geïntegreerde chips slechts ongeveer 14 nm is.[3] Dit onderzoeksgebied wordt steeds belangrijker, vooral als gevolg van de gestage verkleining van componenten.

Externe link

  • (en) What is Electromigration? Computer Simulation Laboratory, Middle East Technical University.
Mediabestanden
Zie de categorie Electromigration van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.
Bronnen, noten en/of referenties
  • Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Electromigration op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.
  • Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Elektromigration op de Duitstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.

  1. (en) IEEE Xplore (PDF-bestand)
  2. (en) James R. Black, Electromigration - A brief survey and some recent results IEEE Transactions on Electron Devices, 1969. IEEE Xplore
  3. (de) Kaby Lake: Intel bringt siebte Generation der Core-i-Prozessoren Heise.de, 30 augustus 2016. Gearchiveerd op 22 oktober 2021.