Non-equilibrium molecular dynamics of electromigration in aluminum and its alloys
Alüminyum ve alaşımlarında elektrogöçün moleküler dinamik simülasyonu
- Tez No: 181074
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET KADRİ AYDINOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektrogöç, Yayınım, Moleküler Dinamik, Alüminyum bağlantı elemanı, Electromigration, Diffusion, Non-Equilibrium Molecular Dynamics, Aluminum Interconnect
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Entegre devrelerin sürekli küçülmesiyle elektronik devre bağlantı elemanlarında oluşan akım yoğunluğukatlanarak artmaktadır. Bu tür devrelerde geniş ölçüde kullanılan Alüminyum metali, düşük sıcaklıktahızlı yayınım devinimine sahiptir. Aynı anda hem yüksek akım yoğunluğu, hem de hızlı yayınımdevinimi, devrelerin elektrogöç nedeniyle hızlı bir şekilde bozulmasına neden olmaktadır. Elektrogöç,akım içinde ilerleyen elektronların momentumlarını atomlara aktarmalarıyla oluşan kütle hareketidir. Buçalışmada, alüminyuma eklenen alaşım elementlerinin yayınım davranışına etkisi, elektrogöç kuvvetialtında, denge dışı moleküler dinamik yöntemiyle incelenmiştir. Elektrogöç kuvveti, kuvvetin kafesiçindeki hatalara bağlı olduğu psödopotansiyel metodu ile hesaplanmıştır. Çalışmada, Cu, Mg, Mn, Sn veTi elementleri, %1,125 atom oranında alüminyuma eklenmiştir. Elektrogöç kuvveti, eklenen alaşımelementleri ve bu elementleri çevreleyen alüminyum atomları üzerinde hesaplanarak denge dışı durumuile moleküler dinamik yöntemine dahil edilmiştir. Daha sonra alüminyum atomlarının atlama frekansıhesap edilmiştir. Elektrogöç koşulları altında yayınım devinimi azaltmada Cu, Mn ve Sn katkılarının çoketkili olduğu görülmüştür. Bakırın, alüminyum içinde böylesi bir etkiye sebep olduğu deneysel çalışmalarsonucunda uzun zamandır bilinmektedir ancak Mn ve Sn elementlerinin de buna benzer etkileri olduğu ilkdefa gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
With constant miniaturization of integrated circuits, the current densities experienced in interconnects inelectronic circuits has been multiplied. Aluminum, which is widely used as an interconnect material, hasfast diffusion kinetics under low temperatures. Unfortunately, the combination of high current density andfast diffusion at low temperatures causes the circuit to fail by electromigration (EM), which is the masstransport of atoms due to the momentum transfer between conducting electrons and diffusing atoms. In thepresent study, the effect of alloying elements in aluminum on the diffusion behavior is investigated using anon equilibrium molecular dynamics method (NEMD) under the effect of electromigration wind force.The electromigration force was computed by the use of a pseudopotential method in which the forcedepends on the imperfections on the lattice. 1.125 at% of various elements, namely Cu, Mg, Mn, Sn andTi were added into aluminum. The electromigration force was then calculated on the alloying elementsand the surrounding aluminum atoms and these forces incorporated into molecular dynamics using thenon-equilibrium formalism. The jump frequencies of aluminum in these systems were then computed. Cu,Mn and Sn impurities were found to be very effective in lowering the kinetics of the diffusion underelectromigration conditions. Cu was known experimentally to have such an effect on aluminum for severalyears, but the Mn and Sn elements are shown here for the first time that they can have a similar effect.
Benzer Tezler
- Pyronin B ve pyronin Y'nin kolloidal sistemlerde fotofiziksel özelliklerinin incelenmesi
An Investigation of photophysical properties of pyronin B and pyronin Y in colloidal systems
MUSTAFA ARIK
- Pyronin B ve Pyronin Y'nin polisitren sülfonatlı ortamda fotofiziksel özelliklerinin incelenmesi
An investigation of photophysical properties of Pyronin B and Pyronin Y in polystyrene sulfonate medium
KADEM MERAL
- Molecular dynamics simulation of polymeric systems
Başlık çevirisi yok
BERTAN BADUR
Yüksek Lisans
İngilizce
1992
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. IVET BAHAR
- 1,2-1,8-Antrakinon substitue makro halkalı eter sentezleri
The Synthesis of 1,2- and 1,8-antraquinone derivaties of crown ethers
ERBAY ERBAY
- Erozif yanmanın katı yakıcı-yakıtlı roket motoru performansına etkisinin incelenmesi
A Study of effect of erosive burning to solid propellant rocket motor performance
VELİ ÇELİK
