小特征尺寸材料结构的演化

摘要：

现代的电子和光子器件都是小特征尺寸的固体结构.在制造和使用中,扩散过程能够重置物质,因此结构随时间演化.薄膜可能破裂成小滴(droplets),导线上可能长出孔穴.人们早就知道应力和电流是驱动这些变化的力.这些力尽管重要,但越来越多的事实表明,它们不足以说明各种不同的试验现象,这说明其它物理来源的力也起作用.在结构中,原子、电子和光子的集体作用都对结构的自由能作出贡献.结构一旦改变其构形,其自由能也发生变化.自由能的改变定义了一种热力学的力,它反过来驱动结构的构形变化.本文通过一些特别的现象来阐明这些概念.重点放在不同来源的力的物理描述上,这些来源包括弹性、静电、毛细作用、电流、成分梯度、光子散射和电子约束.其中一些力的作用在小特征尺寸例如几nm到几百nm的结构中尤为重要.随着仪器的小型化,对这些力的认识变得日益重要.这一领域的研究极有希望带来固体力学的革新.

关键词：结构演化小特征尺寸、自由能、自组装、驱动力

所属期刊栏目：32

分类号：TB3(工程材料学)

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：141-150