Металлизация нитрида алюминия наносекундным импульсным лазерным излучением

Представлено формирование проводящего слоя на поверхности керамической подложки AlN с минимальным сопротивлением при лазерной обработке наносекундным импульсным лазерным излучением с длиной волны λ = 1.064 мкм. Получены оценки оптимальных параметров обработки лазерным излучением с длительностью импульсов 200 нс, отвечающих наименьшему сопротивлению, с помощью проведения полного факторного эксперимента: перекрытие импульсов по направлению сканирования 95%, перекрытие по направлению шага 57%, плотность энергии 170 Дж/см². Показан металлический характер зависимостей сопротивления от температуры при охлаждении до температуры жидкого азота для металлизированных лазерным излучением с длительностью импульсов 4 нс образцов при трёх значениях плотности энергии c температурным коэффициентом сопротивления для наибольшей исследуемой плотности энергии 8.3 Дж/см² α = 4.7 × 10^-3 1/K. Проведён анализ нанесённого методом магнетронного напыления медного покрытия со снижением общего сопротивления и увеличением шероховатости, а также установлено, что корректные измерения адгезионной прочности медного слоя к алюминию при металлизации излучением с длительностью импульсов 4 нс и адгезии медного слоя к подложке из AlN с помощью скретч-тестера невозможны из-за вдавливания металла вглубь керамики, адгезионная прочность медного покрытия к алюминию для металлизированных излучением с длительностью импульсов 200 нс и с наибольшей плотностью энергии образцов составляет 15 Н. Полученные результаты могут быть использованы для повышения эффективности метода прямой лазерной металлизации подложек AlN, который способствует улучшению качества изделий и упрощению технологического цикла производства микроэлектронных устройств.