LA4620

   子元器件所使用的材料非常廣泛，有金屬材料、非金屬材料和高分子材料。大多數(shù)固態(tài)物質(zhì)是晶體（多數(shù)是多晶體，也有些是單晶體），也有非晶態(tài)物質(zhì)或無定形物質(zhì)。反映固體材料性質(zhì)的參數(shù)，在結(jié)構(gòu)上大致有鈍感和敏感之分。凡宏觀性質(zhì)上不受內(nèi)部結(jié)構(gòu)的微小差異所影響的特性叫做結(jié)構(gòu)鈍感性，如比重、熱膨脹系數(shù)等；凡易受內(nèi)部結(jié)構(gòu)微觀變化（雜質(zhì)、位錯、品格缺陷等）所影響的性質(zhì)叫做結(jié)構(gòu)敏感性，如電導(dǎo)率、磁性、斷裂等。結(jié)構(gòu)敏感性是導(dǎo)致元器件或材料失效、老化的主要原因，而失效是由結(jié)構(gòu)上最薄弱的環(huán)節(jié)引起的。

  原子在物體內(nèi)的遷移叫擴散。金屬及合金的許多性質(zhì)，特別是高溫下的性質(zhì)，多數(shù)都 與擴散現(xiàn)象有關(guān)，如氧化、燒結(jié)、退火、化學(xué)熱處理以及相變、再結(jié)晶等。固體金屬中的 原子有四種擴散途徑：表面擴散、晶界擴散、位錯擴散和體擴散，前三種擴散快，通常 稱為短路擴散。這四種擴散是同時進行的，但體擴散是最基本的擴散過程。擴散的快慢主要取決于擴散系數(shù)，而擴散系數(shù)又與溫度、擴散激活能有關(guān)。溫度是影響擴散系數(shù)的最主 要因素，因此，可以通過調(diào)節(jié)溫度來控制摻雜層深度，從而來控制性能的改變。這是因為元器件或材料的老化總是先從微觀部分開始，而性能變化則是從宏觀顯現(xiàn)出來，反映出整體特性的變化。因此，為了預(yù)防致命失效的突然發(fā)生，對元器件或材料的特性值，必須從失效物理角度加以充分研究，以便選擇出那些對老化敏感的、能預(yù)測失效的參數(shù)。

   晶體中某些區(qū)域偏離理想結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致晶體缺陷，晶體缺陷對金屬的許多性能有極重要的影響，特別對塑性變形、強度和斷裂等起決定性作用。實際的材料一般是非平衡的且有缺陷的結(jié)構(gòu)，而晶體缺陷又不是靜止、穩(wěn)定地存在的，它隨條件的變化而產(chǎn)生、發(fā)展、運動井相互作用。晶體缺陷按幾何形狀可分為點缺陷、線缺陷（位錯）和面缺陷，這些缺陷對材料的性能產(chǎn)生重大影響。因此，失效物理分析必須利用現(xiàn)代分析設(shè)備直接觀察這些缺陷，以便對癥下藥來加以解決。

     晶體之所以能穩(wěn)定存在，是因為原子間有相互作用力（化學(xué)鍵），其強弱決定于鍵能。鍵 能越高，則化學(xué)鍵越強，分子越穩(wěn)定�；瘜W(xué)鍵的鍵型與鍵能是決定物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)鍵因素。此 外，有些物質(zhì)分子間存在較弱的相互作用的范德華力，它不同程度地影響著物質(zhì)的物理、化學(xué) 性質(zhì)，特別是對其熔點、沸點、溶解度等性質(zhì)，氣體分子凝聚成液體和固體就是靠這種作用力。