Intermetálico oro-aluminio

El compuesto intermetálico oro-aluminio es un tipo de compuesto intermetálico de oro y aluminio que generalmente se forma en los puntos de contacto entre ambos metales. Los compuestos intermetálicos oro-aluminio presentan propiedades diferentes a las de los metales individuales, como baja conductividad y alto punto de fusión, dependiendo de su composición. Debido a la diferencia de densidad entre los metales y los compuestos intermetálicos, el crecimiento de las capas intermetálicas provoca una reducción de volumen y, por lo tanto, crea huecos en el metal cerca de la interfaz entre el oro y el aluminio. ^{[ 1 ]}

La formación de huecos reduce la resistencia del compuesto metálico, lo que puede provocar fallos mecánicos en la unión y agravar los problemas que los compuestos intermetálicos causan en los compuestos metálicos. En microelectrónica , estas propiedades pueden causar problemas en la unión de cables .

Los principales compuestos que se forman suelen ser Au ₅ Al ₂ (plaga blanca) y AuAl ₂ (plaga púrpura), ambos se forman a altas temperaturas, luego Au ₅ Al ₂ y AuAl ₂ pueden reaccionar más con Au para formar un compuesto más estable, Au ₂ Al. ^{[ 2 ]}

El _Au₅Al₂ tiene baja conductividad eléctrica y un punto de fusión relativamente bajo. La _{formación de Au₅Al₂} en la unión provoca un aumento de la resistencia eléctrica, lo que puede conducir a una falla eléctrica. _[ 3 ^{] El Au₅Al₂} se _forma típicamente con un 95 % de Au y un 5 % de Al en masa, su punto de fusión es de aproximadamente 575 °C, que es el más bajo entre los principales compuestos intermetálicos de oro-aluminio. El AuAl₂ _es un compuesto frágil de color púrpura brillante, con una composición de aproximadamente 78,5 % de Au y 21,5 % de Al en masa.

_El AuAl₂ es la especie más estable térmicamente de los compuestos intermetálicos Au-Al, con un punto de fusión de 1060 °C (véase el diagrama de fases), similar al del oro puro. El AuAl₂ _puede reaccionar con el Au, por lo que suele sustituirse por Au₂Al _, una sustancia de color marrón claro que se forma con una composición del 93 % de Au y el 7 % de Al en masa. Además, es un mal conductor y puede provocar fallos eléctricos en la unión, lo que a su vez puede derivar en fallos mecánicos.

A temperaturas más bajas, alrededor de 400–450 °C, se produce un proceso de interdifusión en la unión, que da lugar a la formación de capas de diferentes compuestos intermetálicos de oro-aluminio con distintas velocidades de crecimiento. Se forman huecos a medida que las capas más densas y de crecimiento más rápido consumen las de crecimiento más lento. Este proceso se conoce como formación de huecos de Kirkendall , que provoca un aumento de la resistencia eléctrica y un debilitamiento mecánico de la unión del cable. Cuando los huecos se forman a lo largo del frente de difusión, este proceso se ve favorecido por los contaminantes presentes en la red cristalina y se conoce como formación de huecos de Horsting, un proceso similar a la formación de huecos de Kirkendall.

• Oro coloreado
• bigotes de estaño

• Harvard: Intermetálicos de oro y aluminio
• aurato de aluminio – oro púrpura