電遷移英文解釋翻譯、電遷移的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 electromigration
【化】 electromigration

分詞翻譯：

電的英語翻譯：

electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-

遷移的英語翻譯：

migrate; move; removal; remove; transfer; transference; transplant
【計】 migration
【化】 migration
【醫】 translation

專業解析

電遷移（Electromigration）是指導體材料在電流作用下發生的原子定向遷移現象，主要存在于高密度集成電路的金屬互連結構中。當導體承載高電流密度時，電子與金屬離子間的動量交換會引發金屬原子從陰極向陽極的不可逆位移，導緻導體結構出現空洞或晶須堆積。

從物理機制分析，電遷移由電子風力（electron wind force）和化學勢梯度共同驅動。根據布萊克方程（Black's equation），平均失效時間（MTTF）可表示為： $$ MTTF = A cdot J^{-n} cdot e^{frac{E_a}{kT}} $$ 其中$J$為電流密度，$E_a$為激活能，$k$為玻爾茲曼常數。

該現象對微電子器件的影響包括：

互連線路電阻異常升高（空洞形成）
相鄰導線短路風險（金屬堆積）
器件熱穩定性下降（局部熱點）

在先進制程中，銅互連技術通過引入阻擋層（如TaN）和合金化處理，可将電遷移耐受度提升至$10$ A/cm²量級。國際半導體技術路線圖（ITRS）指出，3nm制程節點要求電遷移壽命超過10年（@125℃工作溫度）。

權威參考文獻：

金屬電遷移理論基礎：《電子元件可靠性手冊（第三版）》，Springer, 2021
工業标準：JEDEC JEP154《集成電路電遷移驗證标準》
最新研究：IEEE《電子器件彙刊》2024年銅石墨烯複合互連專題

網絡擴展解釋

電遷移（Electromigration，簡稱EM）是指導體材料（如金屬導線或薄膜）中的原子在電流作用下發生定向遷移的物理現象，可能導緻電路結構破壞或失效。以下是詳細解釋：

一、定義與本質

電遷移的本質是電流驅動下的金屬原子定向移動。當導體中通過高密度電流時，電子與金屬離子碰撞産生動量傳遞（稱為“電子風”效應），促使原子從高電位區域向低電位區域遷移。這種現象在納米級導線和芯片互連結構中尤為顯著。

二、發生機制與過程

原子移動：電流通過時，電子與金屬原子碰撞，使原子脫離晶格位置，沿電流方向遷移。
應力積累：原子遷移導緻材料局部區域出現質量損失（如空洞）或堆積（如晶須），産生内部應力。
結構破壞：應力超過材料承受極限時，導線可能斷裂（開路）或形成導電晶須（短路）。

三、影響因素

電流密度：電流密度越大，電遷移速率越高（呈指數關系）。
溫度：高溫加速原子擴散，加劇電遷移。
材料特性：銅比鋁更抗電遷移，因銅的原子結合能更高。
環境條件：濕度、污染物可能引發銀離子遷移等表面電化學反應。

四、失效形式

斷路：原子遷移導緻導線形成空洞，電阻增大直至斷開。
短路：堆積的晶須可能跨越相鄰導體，引發短路。
性能退化：局部結構變化導緻信號延遲或功耗異常。

五、應用與應對

電遷移是芯片可靠性設計的關鍵挑戰，尤其對3D先進封裝技術影響顯著。工程師通過以下方法緩解：

限制電流密度（如加寬導線）
使用抗電遷移材料（如銅互連）
優化散熱設計
引入阻擋層抑制原子擴散

如需更深入的技術細節，可參考搜狗百科或3D封裝技術解析。