碳納米管互連性能與電鍍機理研究.pdf

1、近年來，碳素納米材料由于其良好的性能受到了學者的廣泛關注，由于具有高強度、高韌性、長寬比高等優(yōu)點，碳納米管在現(xiàn)代物理化學中得到了廣泛的應用。但目前在碳納米管用于互連層時仍存在應力特性不明確、電路互連模型不精確、平面組裝過程不精密等問題。本文通過采用自洽法求解薛定諤方程和有限元分析，分析了在量子化情況下碳納米管的力學特性，對鋸齒形，扶手椅型，手性型碳納米管進行了應力分析。然后基于對碳納米管的電路模型進行分析，對碳納米管用于硅通孔的互連模型

2、進行了建模。并基于電泳和電鍍的原理，通過對碳納米管的電泳進行仿真，分析了碳納米管在電場作用下的運動情況。最后基于碳納米管的電泳情況，通過對電泳模型的分析，建立了碳納米管的極化特性建模分析。
　　本文研究了在300K，600K，1200K溫度下不同類型碳納米管的應力分布情況，結果表明碳納米管的應力主要分布于邊界與兩端處，同時碳納米管的應力分布關于碳納米管中軸成軸對稱分布。然后研究了碳納米管的電路互連模型，通過對電容，電阻和延遲參數(shù)的

3、仿真，得到了碳納米管在深亞微米工藝條件時的，在長度超過10μm的情況下，其電阻和載流能力優(yōu)于相同橫截面積的銅。并通過碳納米管的在電場下的運動仿真，得出了碳納米管在電場中運動趨勢決定于電場分布的結論，并且其運動速度取決于電場強度。最后，對碳納米管建立了極化模型并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)對模型進行了驗證和誤差分析，計算了在電泳中碳納米管的運動趨勢與受力分析情況。研究表明碳納米管在外加電場的作用下，碳納米管的電泳過程中半徑越大的碳納米管的電泳現(xiàn)象越明顯。