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¿Qué es una barrera de difusión?

Una barrera de difusión es generalmente una capa delgada de material utilizado para evitar la difusión. La difusión se produce cuando las moléculas se mueven de un área de alta concentración a un área de baja concentración de manera que se produce un número igual en ambas áreas. La difusión sucede si las moléculas están en un gas, líquido o en estado sólido, y pueden conducir a la contaminación de un producto por otro.

Una barrera de difusión es por lo general sólo micrómetros delgada, y se utiliza para mejorar la vida útil de los productos que contienen metales retardando su corrupción de otros productos de cerca. Estos tipos de barreras se utilizan en una variedad de aplicaciones comerciales, las barreras tan eficaz y de bajo costo son muy codiciados, especialmente por la industria electrónica. Aunque existen barreras de difusión de oxígeno y gas de hidrógeno, la mayoría de barreras de difusión son metales.

Una buena barrera de difusión tiene propiedades físicas y químicas que varían dependiendo de los componentes metálicos utilizados para hacer la barrera. Cuanto más delgada sea la barrera de difusión, y la más uniforme del revestimiento, la más eficaz de la barrera. Los metales en la barrera deben ser no reactivo a los materiales a su alrededor, para que no se difunda en los metales y corrupto de la barrera se supone que es la protección. Además, la barrera de difusión debe ser capaz de adherirse fuertemente a lo que se protege para proporcionar una barrera segura que impida completamente la difusión por cualquier moléculas.

Los diferentes materiales utilizados para hacer barreras de difusión ofrecen diferentes ventajas, y se debe tener cuidado para optimizar el espesor, la reactividad y la adherencia de la barrera. Metales difieren en su reactividad y la adhesión, con algunos metales proporcionando un alto grado de falta de reactividad pero baja adherencia, o viceversa. Algunas barreras pueden tener múltiples capas para acomodar la necesidad de ambos metales no reactivos y adhesivas. Alternativamente, una combinación de metales, aleaciones de llamada, se puede utilizar para formar la barrera. Un número de metales se han utilizado en la creación de barreras de difusión, incluyendo aluminio, cromo, níquel, tungsteno y manganeso.

Barreras de difusión se han utilizado comúnmente en la fabricación de productos electrónicos durante décadas. Se utilizan para preservar la integridad de cableado de cobre interno del aislamiento de sílice que lo rodea. Esto sirve para prolongar la vida útil del dispositivo electrónico mediante la prevención de falla en el circuito que se produciría si el cobre y sílice entraron en contacto. Hasta ahora, la tecnología para la creación y el depósito de barreras de difusión ha permitido una mayor velocidad de la electrónica de consumo; Sin embargo, las nuevas aleaciones y técnicas de deposición de barrera están siendo investigados para su uso en las nuevas generaciones de la electrónica.