Co łączy Białą Damę z plagami egipskimi? O nieoczekiwanych skutkach mariażu złota z aluminium.

W dniach 1-3 lipca 2025 r. w Poznaniu odbyło się  jubileuszowe XXV Spotkanie Ogólnopolskiego Klubu Demonstratorów Fizyki. Gospodarzem spotkania był Wydział Fizyki i Astronomii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu oraz Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki Technicznej Politechniki Poznańskiej.

W czasie tego spotkania Laboratorium Litografii Nanotechu reprezentowane było przez Nataszę Gajdę oraz Karola Nogajewskiego.

Tytuł: Co łączy Białą Damę z plagami egipskimi? O nieoczekiwanych skutkach mariażu złota z aluminium.

Opis prezentacji:

Zapewne każdy z Państwa słyszał o Białej Damie. Ta najbardziej znana w Polsce zamieszkuje po sąsiedzku, w zamku w Kórniku. Niewątpliwie znane jest Państwu także pojęcie plag egipskich. A czy spotkaliście się Państwo kiedykolwiek z białą plagą? Albo fioletową? To prawdziwe zmory elektroników, które niczym majaczące w ciemności duchy potrafią podnieść im niebezpiecznie ciśnienie i bez najmniejszych skrupułów zniweczyć wielogodzinną pracę nad układami scalonymi. A wszystko za sprawą przyprawionego żarem mezaliansu szlachetnego złota z pospolitym aluminium. W trakcie prezentacji przybliżymy Państwu nieoczekiwane właściwości fizyczne owoców takiego związku, tak różne od tego, czym charakteryzują się ich protoplaści.

W czasie prezentacji omawiane były związki intermetaliczne AuAl₂ oraz Au₅Al₂. Pierwszy z nich nazywany jest potocznie fioletową plagą, a drugi białą. Nazwy te pochodzą od niekorzystnego wpływu, jaki związki te mogą wywierać na połączenia w urządzeniach elektronicznych, w których aluminium i złoto są powszechnie stosowane. Dwa, które omawialiśmy, pojawiają się najczęściej, a ze względu na swoje właściwości, tzn. dużą oporność właściwą oraz kruchość, nie tylko pogarszają parametry elektryczne połączeń, ale także osłabiają je pod względem mechanicznym.

Rekwizyty, które wykorzystaliśmy w czasie naszego pokazu, przygotowaliśmy na dwucalowych podłożach szafirowych. Nakładaliśmy na nie warstwy metaliczne celując w grubości w przedziale 50 – 150 nanometrów.

W czasie przygotowania tych rekwizytów wykorzystaliśmy szereg urządzeń dostępnych w laboratoriach Nanotech, takich jak:

  1. wirówka i płyta grzewcza, służące do pokrywania podłoży fotoczułymi rezystami
  2. układ do bezmaskowej fotolitografii POLOS µPrinter
  3. układ do trawienia plazmowego Oxford Instruments Plasmalab System 100 ICP-RIE
  4. naparowywarka ze źródłem elektronowym i argonowym działem jonowym Plasmionique EBH600
  5. suszarka próżniowa Vacuum Drying Oven VT 6025
  6. niskoszumowy mikroskop AFM Bruker Dimension Icon z kontrolerem najnowszej generacji Nanoscope VI
  7. spektrofotometr UV-VIS
  8. układ igłowy z analizatorem parametrów Agilent B1500A.
pl_PLPolski