Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Aug 2004)

Cinética de formación del Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> en capas de aluminio estudiada mediante mediciones eléctricas

  • Oliva, A. I.,
  • Pech-Canul, M. A.,
  • Ceh, O.,
  • Novelo, T. E.

Journal volume & issue
Vol. 43, no. 4
pp. 801 – 804

Abstract

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In this work a simple method for monitoring the low temperature oxidation of aluminum thin films, which is based on measurements of electrical resistance using the four-probe technique, is proposed. Kinetic growth data of the aluminum oxide layer, obtained using different values of applied current on as-deposited metallic films is presented. The temperature gradient measured on the films were 2 °C and 9 °C when the corresponding applied currents were 0.1A and 0.2 A. The obtained data show a good agreement with the Cabrera-Mott`s model for low temperature oxidation of metals. From kinetic curves, values of the energy barrier (U) and of the electrostatic potential (V) were obtained, which are reasonable with the values reported in the literature. The sample with a larger current applied, exhibited a higher oxidation rate due to a thermal effect and by the larger electrostatic potential established across the oxide layer. This simple method can be interesting to monitoring and controlling the oxidation process.En este trabajo se propone un método sencillo para el seguimiento del proceso de oxidación de capas delgadas de aluminio, basado en mediciones de la resistencia eléctrica usando la técnica de cuatro puntas en línea. Se presentan datos de cinética de crecimiento de la capa de óxido de aluminio para dos muestras recién depositadas a las que se aplicaron valores distintos de corriente. Los cambios de temperatura medidos fueron de 2 °C y 9 °C para corrientes aplicadas de 0.1 A y 0.2 A. Los datos muestran buen acuerdo con el modelo de Cabrera-Mott para oxidación de metales en baja temperatura. A partir de las curvas de crecimiento se obtuvieron valores de la barrera de energía (U) y del potencial electrostático (V), razonables con los reportados en la literatura. La muestra con mayor corriente aplicada se oxidó más rápido debido al efecto térmico ya que se estableció un mayor potencial electrostático a través de la capa de óxido. Este sencillo método de análisis puede ser de gran interés para el control del proceso de oxidación en metales.

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