Specific defects and thermomechanical properties of electrodeposited Cu foils

• Autorzy: Groger V. , Khatabi G. , Kkotas-Betzwar A. , Zimprich P. , Mikułowski B. , Boczkal G. , Egger W. , Merchant H. D. , Weiss B.

Warianty tytułu

PL

Specyficzne defekty i właściwości termomechaniczne elektro-osadzonych warstw Cu

• Konferencja: Symposium on Texture and Microstructure Analysis of Functionally Graded Materials SOTAMA-FGM (October 3-7, 2004 ; Kraków, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electrodeposition of copper foils is a commercially widely used technique whose potential for producing functionally graded materials by deliberate time variation of the deposition parameters has been shown. Due to the presence of superabundant vacancies (stabilized by hydrogen) structural instabilities are strongly enhanced. More detailed knowledge of microstructural details (especially defect changes during annealing and stability at elevated temperatures) is needed for a basic understanding. Electrical residual resistivity isochrones, positron annihilation, Young’s modulus and linear thermal expansion of copper foils of 35 um thickness of dierent grain size electrodeposited at commercially usual rates are investigated. For all samples structural changes have been observed during the measurements, the strongest influence seems to be due to the annealing out of single vacancies (presumably by releasing hydrogen) and to grain coarsening.

PL

Elektroosadzanie warstw miedzi jest szeroko stosowaną w przemyśle techniką produkcji funkcjonalnych materiałów gradientowych poprzez kontrole parametrów procesu wydzielania. Niestabilność struktury jest silnie uwydatniana dzięki obecności nadmiarowych wakancji stabilizowanych wodorem. Szczegółowa znajomość mikrustruktury (zwłaszcza zmian defektów podczas wygrzewania oraz stabilność w podwyższonych temperaturach) jest konieczna dla zrozumienia procesu. Przedmiotem badań była izochronowa szczątkowa oporność elektryczna, anihilacja pozytonów, moduły Younga oraz liniowa rozszerzalność termiczna eketroosadzanych (przy szybkościach osadzania stosowanych w przemyśle) warstw Cu o grubosci 35 um i o zróżnicowanej wielkosci ziarna. Zmiany strukturalne wszystkich próbek obserwowano podczas pomiarów, przy czym najsilniejszy wpływ spowodowany wygrzewaniem wydaje się być związany z pojedynczymi wakacjami (przypuszczalnie przez uwalnianie wodoru) i rozrostem ziaren.

Słowa kluczowe

EN

copper; thin foil; electrodeposition; microstructure; structural defects; vacancy clusters; electrical residual resistivity; positron annihilation; Young's modulus; linear thermal expansion

PL

miedź; cienka folia; osadzanie elektrolityczne; mikrostruktura; skupisko wakansów; szczątkowa oporność elektryczna; anihilacja pozytonów; moduły Younga; liniowa rozszerzalność termiczna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 50, iss. 1
• Strony: 167--174
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Groger V.

• Institute of Material Physics. Vienna University. Strudlhofg.4, A-1090, Vienna, Austria

autor

Khatabi G.

• Institute of Material Physics. Vienna University. Strudlhofg.4, A-1090, Vienna, Austria

autor

Kkotas-Betzwar A.

• Institute of Material Physics. Vienna University. Strudlhofg.4, A-1090, Vienna, Austria

autor

Zimprich P.

• Institute of Material Physics. Vienna University. Strudlhofg.4, A-1090, Vienna, Austria

autor

Mikułowski B.

• Wydział Metali Nieżelaznych. Akademia Górniczo-Hutnicza, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30

autor

Boczkal G.

• Wydział Metali Nieżelaznych. Akademia Górniczo-Hutnicza, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30

autor

Egger W.

• Institut fur Nuklear Festkörperphysik, Universität der Bundeswehr, Hetsenbergweg 11. D85577 Neubiberg, Germany

autor

Merchant H. D.

• Gould Electronic Inc., Eastlake, Oh 44095. USA

autor

Weiss B.

• Institute of Material Physics. Vienna University. Strudlhofg.4, A-1090, Vienna, Austria

Bibliografia

• [1] J. W. Dini, Electrodeposition, William Andrew Publishing, Norwich, New York USA (1992).
• [2] N. Paunovic, M. Schlesinger, Fundamentals of electrochemical deposition, Wiley, New York (1998).
• [3] B. Michel, T. Winkler (Eds.), Proceedings of the International Conference on Micromaterials, Berlin, Micromaterials, 2000.
• [4] H. D. Merchant, J. T. Wang, L. A. Giannuzzi, Y. L. Liu, EUROTOM 99 Sept. 27- Oct.l, Munich, Germany.
• [5] U. Landau, "Plating-New Prospects for an Old Art' in Electrochemistry in Industry, New Directions, Eds. U. Landau, E. Yeager and D. Korton, Plenum Press, New York (1982).
• [6] C. Bonhote, C. Verdon, D. Landolt 3rd International Symposium on Structural and Functional Gradient Materials, Presses Polytech.Univ.Romandes, Lausanne p. 357, Switzerland (1995).
• [7] H. D. Merchant, .Electronic Materials 22, 631 (1993).
• [8] Y. Fukai, J. Alloys and Comp. 356-357, 263 (2003).
• [9] Y. Fukai, M. Mizutani, S. Yokota, M. Kanazawa, Y. Muiura, T. Watanabe, J.Alloys and Comp. 356-357, 270 (2003).
• [10] J. Cizek, I. Prochazka, R. Kuzel, F. Becvar, M. Cieslar, G. Brauer, W. Anwand, R. Kirchheim, A. Pundt, Mat.Sci.Forum 445-446, 60 (2004).
• [11] H. Ohkubo, S. Sugiyama, K. Fukuzato. M. Takenaka, N. Tsukuda, E. Kuramoto, INucLMaterials 283-287, 858 (2000).
• [12] H. D. Merchant, O. Girin, Electrochemical Synthesis and Modification of Materials, MRS Proc, 431, 433 (1997).
• [13] P. Sperr, G. Kögel, Mater.Sci Forum 255-257, 109 (1997).
• [14] B. Weiss, V. Gröger, G. Khatibi, A. Kotas, P. Zimprich, R. Stickler, B. Zagar, Sensors and Actuators A99, 172 (2002).
• [15] T. Geringer, V. Gröger, 47th Ann. Symp. of the Austrian Physical Society, Vienna (Austria) 22-26 Sep 1997.
• [16] M. Eldrup, D. Lightbody, J. N. Sherwood, Chem.Physics 63, 51 (1981).
• [17] B. Bergersen, M. J. Stott, Solid State Commun. 7, 1203 (1969).
• [18] R. Pampuch, Constitution and Properties of Ceramic Materials, Materials Science Monographs 58, Elsevier, Amsterdam, 1991, p.252ff.
• [19] A. Betzwar-Kotas, V. Gröger.G. Khatibi, B. Weiss, I. WottIe, P. Zimprich Proc.Conf. Nanomaterials by Severe Plastic Deformation — NANOSPD2, Dec.9-13, 2002, Vienna, Austria.