51. ESTUDIO DE PROPIEDADES MICROESTRUCTURALES, MECÁNICAS Y TÉRMICAS DE ALEACIONES NANOESTRUCTURADAS AuCu EN FORMA DE PELÍCULA DELGADA
- Author
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JOEL ODELIN NOVELO SEGURA and ABEL HURTADO MACIAS
- Subjects
2399 [cti] ,2 [cti] ,23 [cti] - Abstract
En este trabajo se estudian las propiedades microestructurales, mecánicas y térmicas de las aleaciones AuCu nanoestructuradas en forma de película delgada, éstas fueron depositadas por la técnica de evaporación libre sobre sustratos de silicio con orientación (100), la configuración de la muestra fue depositar primeramente el cobre y posteriormente el oro debido su mejor estabilidad química. Las aleaciones se obtuvieron mediante un tratamiento térmico realizado en un horno que trabaja al vacío en un ambiente de argón a temperaturas de 385°C y 415°C con lo cual se logró la interdifusion de los materiales. Las aleaciones se caracterizaron morfológicamente por medio de Microscopia de fuerza atómica (AFM), con lo cual se determinó el tamaño de grano y rugosidad, y microscopia electrónica de barrido. Se realizó un estudio de la estequiometría usando espectroscopía por dispersión de energía (EDS), así como de la estructura cristalina por la técnica de difracción de rayos X (XRD). De igual manera, se estudió el comportamiento de la resistividad eléctrica en función de la concentración atómica y del espesor usando la técnica de cuatro puntas colineales, por la parte térmica se realizó la medición de la variación de la resistencia en función de la temperatura para determinar el coeficiente térmico resistivo (CTR), con respecto a la parte micro mecánica hicieron pruebas de nanoidentación a las aleaciones para determinar la dureza y el módulo de Young de las aleación, asi como una prueba de rayado para conocer la adherencia de las mismas. Mediante los resultados obtenidos observa que existe la formación de islas o segregación del material conforme se forma la aleación, en cuanto a la resistividad se presenta un cambio significativo en cuanto a sus valores debido al diferencial de temperatura. Se logró la formación de aleaciones nanoestructuradas AuCu por la técnica de evaporación libre, esto fue corroborado por las pruebas de DRX y EDS. De igual manera se midió el coeficiente térmico resistivo para las muestras analizadas se obtuvo una dependencia respecto al espesor depositado. Finalmente se midieron las propiedades micromecánicas de las aleaciones obtenidas y se encontró que el factor xi temperatura es determinante en la formación de la aleación por influencia del sustrato en la película. In this work we studied microstructural, mechanical and thermal properties of the AuCu alloy, they are nanostructured in a thin film form, these were deposited by the technique of free evaporation on silicon’s substrates using an orientation (100) configuration, for this sample we deposited first the copper and thereafter the gold because of their better chemical stability. The alloys were obtained by a heat treatment in a vacuum oven that works in argon’s atmosphere in a temperature of 385 ° C and 415 ° C, whereupon interdiffusion of the materials was achieved. The alloys were morphologically characterized by atomic force microscopy (AFM) with which the grain size and roughness was determined, and scanning electron microscopy. Was performed Stoichiometry study using spectroscopy by dispersive energy (EDS ), and the crystal structure by the technique of X-ray diffraction (XRD ). Similarly, the behavior of the electrical resistivity as a function of the atomic concentration and the thickness was studied using the four-probe technique for measuring the thermal part of the resistance variation as a function of temperature was performed to determine resistive temperature coefficient (RTC), with respect to the micromechanical part nanoidentación tests made to alloys. With the obtained results we can see that there are islanding or segregation of the material as the alloy is formed, in terms of a significant change in resistivity occurs in terms of values due to the temperature differential. Interesting behavior is observed in the grain size’s graphs depending on the thickness and grain size as a function of the resistivity. It is concluded that the temperature is determining factor in the formation of the alloy by the influence of the alloy in the film substrate.
- Published
- 2014