Ni–Al–Ti alloy based thın fılms as passıvatıon layer for copper ınterconnects
Bakır ara bağlantıların pasivasyonu için Ni–Al–Ti tabanlı ince filmlerin çoklu yaklaşımla geliştirilmesi
- Tez No: 961208
- Danışmanlar: PROF. DR. TAYFUR ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- 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: 89
Özet
İnce filmlerin metal yüzeyleri pasifleştirmek için kullanılması, oksidasyona karşı kimyasal stabilite sağlamak, korozyon direncini artırmak ve reaktif türlere karşı difüzyon bariyerleri olarak işlev görmek açısından büyük ilgi görmektedir. Bu filmler, özellikle yüksek sıcaklık koşullarında, elektronik, havacılık ve enerji sistemleri gibi uygulamalarda, çevresel etkilere karşı yapısal bütünlüğün ve performansın korunmasında hayati öneme sahiptir. Bu çalışma, bir Al-Ti-Ni ince filmi kullanarak Cu yüzeyinin pasifleştirilme olasılığını araştırmak amacıyla iki kısımdan oluşmaktadır ve kombinatoriyel bir metodolojiye dayanmaktadır.İlk kısımda, Cu uygulamalarıyla temsil eden çok katmanlı ince film yapıları üzerinde, Al-Ti- Ni çok bileşenli ince film pasivasyon katmanının fiziksel, yapısal ve elektriksel davranışları detaylı bir şekilde analiz edilmiştir. Bu çalışmada, merkezi bir Cu hedefi ile köşelere yerleştirilmiş Al, Ti ve Ni hedefleri bulunan dört tabancalı bir magnetron eş-sıçratma sistemi kullanılmıştır. Bu yapı, Al-Ti-Ni/Cu/SiO₂/Si gibi çok katmanlı ince filmlerin tek bir işlemde oluşturulmasını ve Al-Ti-Ni bileşimlerinin geniş bir kimyasal kompozisyon bölgesinde incelenmesini sağlamaktadır. Bu ilk çalışmalar, Al-Ti-Ni ince filmlerinin oksidasyon direnci ve pasivasyon potansiyelini araştırmak için güçlü bir temel sağlamaktadır.Çalışmanın ikinci kısmı, Al-Ti-Ni ternary diyagramının belirli alt bölgelerinin Cu üzerinde pasivasyon katmanı olarak oksidasyon özelliklerinin detaylı bir şekilde incelenmesine odaklanmaktadır. Bu çalışma, benimsenen yaklaşımın, ternary Al-Ti-Ni ince film katmanlarının pasivasyon stratejisi olarak uygun bileşimlerin bulunmasında oldukça etkili bir yöntem olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
There is considerable interest in using thin films to passivate metallic surfaces, providing chemical stability against oxidation, enhancing corrosion resistance, and acting as diffusion barriers to reactive species. These films are crucial for maintaining structural integrity and performance, particularly under high-temperature conditions, in applications such as electronics, aviation, and energy systems where environmental exposure can cause degradation or failure. The current study consists of two parts to investigate the possibility of passivating the Cu surface using a ternary system of Al-Ti-Ni thin film based on a combinatorial methodology. In the first part, the physical, structural, and electrical behaviors of an Al-Ti-Ni multielement thin-film passivation layer are analyzed in detail on representative multilayer thin-film structures that are relevant for Cu applications. This study employs a four-gun magnetron co- sputtering system, with a centrally positioned Cu target and Al, Ti, and Ni targets at the corners, enabling the deposition of multilayer thin films in a single process. Comparing the multilayered structure with individual layers reveals key interactions, emphasizing the importance of the integrated system. These initial studies provide a strong foundation for exploring the oxidation resistance and passivation potential of Al-Ti-Ni thin films. The second part of the study focuses on a detailed investigation of oxidation characteristics of the specific sub-regions of the Al-Ti-Ni ternary diagram as a passivation layer on copper. The present work demonstrates that the adopted approach is a quite effective way of finding the suitable compositions for ternary Al-Ti-Ni thin film layer as a passivation strategy.
Benzer Tezler
- Katodik ark destekli yayındırma yöntemi ile çeliklerin alüminyumlanmasına manganın etkisi
Effect of manganese addition on aluminizing of steels with cathodic arc based diffusion process
GİZEM SOYDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURİ SOLAK
- Yüksek azot içeren çökeltme ile sertleştirilebilir ostenitik paslanmaz çelikler
Precipitation hardening austenitic stainless steels
GÜLHAN TÜYSÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET DEMİRKOL
- Boya duyarlı güneş pilleri için ftalosiyanin boyaların geliştirilmesi
Development of phthalocyanine dyes for dye sensitive solar cells
YİĞİT CAN DEMİRCİ
- Yönlü katılaşma ile üretilen CM247LC nikel esaslı süper alaşımının yüksek sıcaklık mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of high temperature mechanical properties of directionally solidified CM247LC nickel based superalloy
MÜGE AKDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
DR. HÜSEYİN AYDIN
- Silisyum katkısının döküm CrNiCo süperalaşımının özelliklerine etkisi
Başlık çevirisi yok
HAVVA KAZDAL ZEYTİN
Doktora
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN