Diffusion of 197Pt and 199Au in Platinum at Low Temperatures
Diffusion of 197Pt and 199Au in Platinum at Low Temperatures
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197Pt 和 199Au 在铂中的低温扩散
DOI：
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发表时间：
1978
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
K. Maier
中科院分区：
文献类型：
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作者：
G. Rein;H. Mehrer;K. Maier
用~（197）Pt和~（199）Au作放射性扩散剂，用离子束溅射法测量了850 ~ 1265 K温度范围内铂单晶的自扩散和金杂质扩散。高斯穿透剖面观察退火良好的晶体。塑性变形对穿透曲线的影响进行了研究，发现是相当大的。从充分退火的晶体中获得的扩散系数符合阿雷尼乌斯关系：Pt自扩散的DPt = 0.05 exp（−2.67 eV/kT）cm 2 s−1，Au在Pt中扩散的DAu = 0.13 exp（−2.61 eV/kT）cm 2 s−1。结合Kidson和Ross的高温数据，分析了单空位和双空位的自扩散数据。对于单个空位的生成焓和运动焓之和，推导出2.69 eV的最佳值。目前的Au数据关闭的差距，因为体扩散测量的Au在Pt是不可用的文献。由于PtAu金属化的频繁使用，PtAu系统中的扩散在半导体技术中非常重要。
铂韦尔登中~（197）Pt和~（199）Au扩散的测量采用离子束辅助加热技术，温度范围为850 ~ 1265 K。一个很好的解释了Kristallen的韦尔登分布。塑料注射器将沿着弯曲的方向移动，并使其变得更好。在Pt的自扩散作用下，通过Arrhenius-Beziehungen DPt = 0.05 exp（− 2，67 eV/kT）cm 2 s−1和Au在Pt中的自扩散作用下DAu = 0.13 exp（− 2，61 eV/kT）cm 2 s−1，可以确定晶粒的扩散效率。在与Kidson和Ross韦尔登的高温数据的结合中，将在Hinblick上的自扩散数据用于Einfach和Doppellerstellenantile分析。本书的最高成长和流浪能量为2.69 eV。黄金数据显示，在文献中没有发现Au在Pt中的体积扩散。PtAu系统中的扩散是PtAu金属化过程中的一个重要环节。
Self- and gold-impurity diffusion measurements over the temperature range 850 to 1265 K are made on platinum single crystals using 197Pt and 199Au as radioactive diffusants and ion-beam sputtering as a sectioning technique. Gaussian penetration profiles are observed for well-annealed crystals. The influence of plastic deformation on the penetration curve is investigated and found to be considerable. The diffusivities obtained from well-annealed crystals fit the Arrhenius relations DPt = 0.05 exp (−2.67 eV/kT) cm2 s−1 for Pt self-diffusion and DAu = 0.13 exp (−2.61 eV/kT) cm2 s−1 for diffusion of Au in Pt. In conjunction with the high-temperature data of Kidson and Ross the present self-diffusion data are analysed in terms of mono- and divacancy contributions. For the sum of the enthalpy of formation and motion of a single vacancy a best value of 2.69 eV is deduced. The present Au-data close a gap since bulk diffusion measurements of Au in Pt are not available in the literature. Diffusion in the PtAu-system is important in semiconductor technology because of the frequent use of PtAu metallizations.
Messungen der Diffusion von 197Pt und 199Au in Platineinkristallen werden im Temperaturbereich von 850 bis 1265 K mit Hilfe der Ionenstrahlzerstaubung als Schichtabtragetechnik durchgefuhrt. An gut ausgegluhten Kristallen werden Gaussche Eindringprofile beobachtet. Der Einflus plastischer verformung auf die Eindringkurve wird untersucht und erweist sich als betrachtlich. Die Diffusionskoeffizienten der gut ausgegluhten Kristalle werden durch die Arrhenius-Beziehungen DPt = 0,05 exp (−2,67 eV/kT) cm2 s−1 bei der Selbstdiffusion von Pt und DAu = 0,13 exp (−2,61 eV/kT) cm2 s−1 bei der Diffusion von Au in Pt beschrieben. In Verbindung mit den Hochtemperaturdaten von Kidson und Ross werden die Selbstdiffusionsdaten im Hinblick auf Einfach- und Doppelleerstellenanteile analysiert. Dabei ergibt sich fur die Summe aus Bildungs- und Wanderungsenthalpie der Einfachleerstelle ein bester Wert von 2,69 eV. Die Golddaten dieser Arbeit schliesen eine Lucke, da Messungen der Volumendiffusion von Au in Pt in der Literatur nicht vorhanden sind. Die Diffusion im PtAu-System ist in der Halbleitertechnologie von Bedeutung wegen der haufigen Verwendung von PtAu-Metallisierungen.