元素掺杂对Bi电迁移影响的第一原理计算

作者：庞学永; 刘志权; 王绍青; 尚建库

来源：中国有色金属学报, 2011, (04): 875-881.

DOI：10.19476/j.ysxb.1004.0609.2011.04.024

• 第一原理计算
• 电迁移
• SnBi无铅焊料
• 元素掺杂 first-principles calculation
• electromigration
• SnBi lead-free solder
• elemental doping

应用第一原理方法研究通过元素掺杂来抑制SnBi无铅焊料中Bi的电迁移问题。在SnBi体系中掺杂Zn和Sb元素,通过用近弹性带方法计算掺杂体系中Bi元素的扩散能垒。结果表明:加入Sb之后,Bi的扩散能垒由原来的0.32 eV升高到0.46 eV,扩散激活能由原来的1.14 eV升高到1.18 eV;加入Zn后,Bi的扩散能垒由原来的0.32 eV升高到0.48 eV,扩散激活能由原来的1.14 eV升高到1.22 eV。由此可得,Zn和Sb的加入都能够提高Bi的扩散激活能,起到抑制扩散的作用。通过分析态密度可知:加入Zn和Sb后,体系中Sb与Bi的p态曲线几乎完全重合,比Sn与Bi的p态曲线重合...

• 单位
  中国科学院金属研究所