Ta扩散阻挡层

1250°C下缓扩散

通过第一性原理计算验证的高扩散势垒Ta层,有效延缓Si扩散。

雷声远 · Jian, Liu · Dianfang, Liu · 张抗 · 杨瑞霞 · Zhibin, Yan · 张修海 · 李伟洲

Corrosion Science 2023

参数信息

扩散层增长速率
1.93 µm²/h
扩散层增长速率
4.68 µm²/h
扩散层增长速率
7.36 µm²/h
扩散能垒(Si在Ta中)
0.257 eV

技术优势

扩散速率降六成

1250°C氧化150小时后,含Ta阻挡层的扩散层增长速率仅1.93 µm²/h,相比无阻挡层4.68 µm²/h降低了约59%。

高温下仍最抗扩散

在1550°C氧化测试中,含Ta阻挡层的样品表现出最佳抗扩散效果,优于无阻挡层和TaSi2阻挡层。

能垒高一个量级

第一性原理计算显示,Si在Ta中的扩散能垒为0.257 eV,是其在Nb中0.023 eV的11倍以上,从机理上解释了Ta层抑制扩散的原因。

应用场景