小型化、薄膜化是當(dāng)今電子器件的發(fā)展趨勢(shì),芯片電感集成技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外研究的重要熱點(diǎn)之一。因此,磁芯電感的結(jié)構(gòu)、材料、制作工藝一直得到了廣泛的重視,開(kāi)發(fā)新的磁芯薄膜材料是實(shí)現(xiàn)芯片上電感元件的關(guān)鍵。鐵鎳合金,不僅具有良好的互連界面反應(yīng)特性,而且電鍍工藝成熟,具有較高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、電阻率、磁導(dǎo)率和較低的矯頑力等優(yōu)異的磁性能,是三維集成下備受關(guān)注的功能薄膜。隨著電子器件使用頻率的與日俱增,為了進(jìn)一步降低器件損耗,急需開(kāi)發(fā)出綜合性能優(yōu)異的薄膜磁芯材料,通過(guò)磁場(chǎng)電沉積的方式來(lái)誘導(dǎo)磁晶各向異性（Hk）,提高鐵鎳合金磁性能、探究磁場(chǎng)對(duì)材料磁性能的影響及作用機(jī)理是本文的研究重點(diǎn)。本文首先利用磁場(chǎng)電沉積技術(shù)在晶圓上成功制備出面心立方結(jié)構(gòu)（fcc）,具有面內(nèi)各向異性的二元低鐵Fe-Ni薄膜。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)各向異性場(chǎng)Hk為厚度敏感量,當(dāng)Ni70Fe30鍍層厚度在0.3μm～1.2μm范圍內(nèi),鍍層表現(xiàn)出明顯的各向異性,Hk可以達(dá)到620e;當(dāng)厚度超過(guò)2μm時(shí),薄膜則不再具有各向異性。同時(shí)測(cè)得磁場(chǎng)電沉積下鍍層的沉積速率可達(dá)0.36μm/min,飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs為1.5T,矯頑力為1.40e。隨后,為了能夠進(jìn)一步提高... 

【文章來(lái)源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．４軟磁材料典型磁滯回線示意圖ｆ２８］??ＦｉＬ４?Ｈｓｔｅｒｅｓｉｓ?ｌｏｏｏｆ?ｓｏｆｔ?ｍａｎｅｔｉｃ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??

?第一章緒論???件的功能效率。其次軟磁材料具有高的飽和磁化強(qiáng)度和較低的剩余磁化強(qiáng)度，能夠迅速??完成Ｎ－Ｓ極性反轉(zhuǎn)，利于元器件小型化的發(fā)展。如圖１．４為軟磁材料的磁滯回線圖［２８］，??可以看到軟磁材料具有較窄的磁滯回線，保證在交變磁場(chǎng)動(dòng)態(tài)磁化過(guò)程中仍具有較低的??磁滯損耗和磁化功率。??Ｍ??ｒｊ???＾Ｈｃ????－＂ｃ?Ｈ???Ｊ?＼Ｊ??圖１．４軟磁材料典型磁滯回線示意圖ｆ２８］??Ｆｉｇ?Ｌ４?Ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ?ｌｏｏｐ?ｏｆ?ｓｏｆｔ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??根據(jù)組成成分及結(jié)構(gòu)，軟磁材料可以分為：金屬軟磁材料、鐵氧體軟磁材料以及納??米晶軟磁材料。結(jié)合圖１．５中Ｈｅｒｚｅｒ的隨機(jī)各向異性模型［２Ｗ１】理論中矯頑力Ｈｅ與晶粒??尺寸Ｄ之間的關(guān)系以及電感元器件中磁芯薄膜的制備工藝及其磁芯材料的性能要求，??二元Ｆｅ－Ｎｉ合金和多元非晶Ｆｅ－Ｎｉ－Ｐ基軟磁材料凸顯出巨大的應(yīng)用價(jià)值。??１〇０ｙ—Ｊ?一??，：入?Ａ?ＦｅＮｂＳｉＢ??ｉ〇?▲、？、?？?ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ??ｈｃ?ｔＪ?〇６?ｙ?＼。１／Ｄ?？ｐｅｃｕｖｓｉＢ??（Ｖｃｍ）?？?〇＼?■?ＦｅＺｒＢ??ＷＬ??〇ｉ．?．？?０＼?▼?ＦｃＣｏＺｒ??Ｖ?ｄ．?〇??－?％＊ｒ？ａｆＫ？ｒｙ＊ｔ?ａ?Ａ?７８ＮｉＦｅ??０?０＇＇?ａｍｏｒｐｈｏｗｆ?、?□?５０ＮｉＦｅ??一．１?Ｏ?ＦｅＳｉ６．５??ｌｎｍ?１?ｐｕｒ）?１?ｍｔｎ??Ｇｒｏｉｎ?Ｓｉｚｅ?Ｄ??圖１．５Ｈｅｒｚｅｒ隨機(jī)各向異性模型丨２４＞１??Ｆｉｇ?１．５?Ｈｅｒｚｅｒ’ｓ?ｒａ

ｈｔ?Ｐｒｒｃｃｉｉｌ?Ｋｉｃｋｃ）??Ｖ?ｙ?松?ａｏ?＜?Ｕ?ｙ?ＴＯ?ＢＪ?９０?ＪＯ＂??Ｘ?■?????Ｍ４Ｑ－Ｃ???ｉＵ６６＊Ｃ??避￣?＊＊??ｗ＜？?－??Ｉ?＾?（ＴＴ？．Ｈｔ）??ｎ??＾?Ｔ＾ｉｒｃ?？?ＪｙＶ＾ｅ（？ｒ＊）??價(jià)?，，＊＊，?ｗｗ、＇、：??二Ｎ＾ｓ＾Ｎ＾ｒ??２０，１?ｓ?ｉｃ?ｓｏ?ａ＞?４０?Ｋ－?ｏｏ?Ｔ－＞?ＢＣ?ｃ〇?ｉｄｕ??Ａｔｏｔｎｔｃ?Ｐｅｒｃｅｎｔ?Ｎｉｃｎｅｌ?Ｎｉ??圖１．６二元Ｆｅ－Ｎｉ相圖??Ｆｉｇ?１．６?Ｐｈａｓｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉｒｏｎ－ｎｉｃｋｅｌ??坡莫合金：早期為一種鐵鎳合金的商品Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ，后逐漸演變成特指Ｎｉ含量較高，??且質(zhì)量分?jǐn)?shù)在３５？９０％的Ｆｅ－Ｎｉ合金。由于坡莫合金成分范圍較廣，磁導(dǎo)率較高，可以??通過(guò)控制不同的制造工藝及改變Ｎｉｗｔ．％含量，以調(diào)整合金的磁學(xué)性能，因此坡莫合金??已逐漸成為應(yīng)用最廣的軟磁合金。特別的，即使在較低的外加磁場(chǎng)下，當(dāng)Ｎｉ含量為７８％??時(shí)，合金的磁滯伸縮系數(shù)幾乎等于０，起始磁導(dǎo)率ｐ可以達(dá)到極大值，因此通常情況下，??坡莫合金特指Ｆｅ－７８Ｎｉ合金。目前作為微電感器中的磁芯材料，坡莫合金多采用電沉積??技術(shù)，在低頻段使用時(shí)能優(yōu)于其他合金具有較高的電感值Ｌ［Ｍ。除此之外，通過(guò)改變鐵??鎳的成分比使鍍層的熱膨脹系數(shù)與基底相近，可以有效改善鍍層承受冷熱疲勞時(shí)的抗剝??離能力，因此坡莫合金也常被用作過(guò)渡層來(lái)緩解焊接應(yīng)力［３３］。??因瓦合金：１９世紀(jì)著名物理學(xué)家Ｃ．Ｅ．Ｇｕｉｌｌａｕｍｅ首次發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二元鐵鎳合金中Ｆｅ含??量為６４％，Ｎｉ含量

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3043373