电接触与电接触材料(四)
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本节重点讨论了上述电接触基础理论方面问 题的实验研究方法及主要结论。
! 电迁移 实际电接触过程中，双金属连接界面处金属间
化合物层不仅由温度场引起的热扩散产生及控制， 还要考虑高密度电流存在的影响，即由于高密度电 流而产生的电迁移效应的影响。所谓电迁移是指在 大的电流密度作用下，电子和金属离子之间的相互 碰撞而使金属离子沿电子流方向发生迁移的现 象。由于电接触中电迁移现象的研究大都以铝—黄 铜和铝—铜为对象，故本文主要介绍了这类材料的
得出：
1
=
eZ #D!j T
式中，e 为电子电荷，Z#和 D 分别代表有效电荷数
和该种材料的扩散系数，! 为扩散本体材料的电阻 率，j 是电流密度， 是玻尔兹曼常数，T 是绝对温
度。
假设铝—黄铜界面处扩散带的宽度与电流作用
有关，不论扩散元素是铝、铜还是锌，上式中的扩散
系数 D 都不大于金属间化合物层 (A + B + C) 的增 长速率常数。D 的大小取工作温度上限时的扩散速 率常数，! 约为 2 > 10-7!m( 对金属间化合物而言 ) ， Z#取 10，这样在 200C ( 假设正常接触时的上限温 度 )时材料的转移速率为：
负极
计算值
9.6
9.3
5.9
17 . 3
15 . 2
14 . 4
35 . 0
32 . 1
17 . 0
!a ca Ic C
338 347 369
时间 S
2 . 6 X 105 5 . 0 X 105 2 . 6 X 106
电迁移实验测量值 !m
测不出 测不出 测不出
电迁移计算值 !m 0 . 01 0 . 24 1 . 60
属间化合物层的增长对温度很敏感，电流对它的影 响可以忽略不计。这样的结论具有普遍意义，对许 多实际电接触状况都适用，如铜—黄铜、铜—镀锡黄 铜接触体系等。
" 电绝缘或弱导电性氧化物膜的形成及其电接触 的实现 绝缘或弱导电性表面薄层通常为金属表面氧化
物或接触表面腐蚀产物。这类薄层就像铝表面的氧 化铝薄膜一样，性质较脆易碎。显然只有当薄层破 裂后金属才能从薄层裂纹中露出，形成金属与金属 之间的直接接触，才能建立起电接触。这种情况下， a- 斑点的形状和收缩电阻取决于裂纹的形状和绝缘 层的破裂模式。图 2 为两个半球形光滑铝表面电接 触后，表面去除 AI2 03 薄层的铝合金透射电镜照片 [3 ]。可以看到金属通过 AI2 03 薄层狭窄裂缝挤出而形 成电接触。
力和温度之间的关系，如图 4 所示。氧化物膜的微区
电子衍射研究可以确定最外层是 Cu 还是 Cu2 0。当 在大气环境中温度低于 200C 时氧化物中没有二价 铜氧化物生成。其它研究也表明，不论是在大气中
还是在低于 l 个大气压的氧气中，温度低于 200C时
生成的铜的氧化物层中即使有 Cu0 也是极少的。
扩散层测量宽度总是略大于由扩散速率常数计
温度 C
318 342 310
电流 界面电流密度
A
A / m2
42 . 8 138 . 2 200 . 0
7 . 1 X 106 0 . 35 X 108 0 . 13 X 108
表 ! 铝—黄铜电接触中电迁移测试结果
扩散层宽度（A + B + C）,!m
正极
要将近 9S 的时间。铜的氧化物的电导率绝大部分取 决于生成氧化物的性质，即取决于是二价铜 ( Cu0) ， 一价铜 ( Cu2 0 ) 还是其他的氧化物 ( Cu0 .670 ) 相。二价 氧化物是一个相对良好的电导体，其电阻率约为
l ~ l0!m。而一价氧化物 ( 可能包括
Cu0 .67 0 ) 则
42
堵永国等 : 电接触与电接触材料（四）
!!!!!!!!"
技术讲座
电工材料 2006 NO . l
!!"
!!"
!!!!!!!!"
电接触与电接触材料（四）
堵永国 , 俞 洁 , 张为军
（国防科技大学 , 湖南长沙 410073）
摘要 : 介绍了大密度电流存在时对双金属连接界面金属间化合物层迁移影响的研究方法和结论，指出 双金属连接界面金属间化合物厚度的增长速度主要受温度控制，一般情况下不受电流影响。综述了铝 及铝合金、铜及铜合金表面不同氧化物的电性能，探讨了绝缘及弱导电性薄膜存在下的电接触状况。简 单介绍了在绝缘膜破裂处形成瞬间熔融金属桥的击穿—熔接现象。 关键词：电迁移 ; 电接触 ; 氧化物薄膜 ; 熔接 中图分类号：T M 20 文献标识码：A 文章编号：1671 - 8887 ( 2006 ) - 01 - 0042 - 05
(a)
(b)
图 4 铜在大气中氧化时生成的氧化物类型与压力及温度关系曲线
( a ) 纯铜。其中 CU0 有三种不同的相，按照电子衍射将其分为I、I和J型 ( b )N i7 / CU93 ( 质量分数 ) 合金，其中各点所代表的相与 ( a ) 所标志的相相同。阴影方块代表铜氧化物或镍中未知的相。
干燥的氧气中，在很宽温度范围内，增长速率为自 限型，薄膜的最大厚度为 2 ~ 4im[4 ]。 既便温度高
间的关系可能是反对数也可能是对数，通常用下式
表示：
I = k"t
( l)
式中，d 是氧化物层厚度（nm），I!3，k "为常数，t 为时间（S）。有学者研究表明，假设 I = 3，在 l00C时 d3 = 0. 86t，即 k " = 0. 86。如此看来氧化物增长速率
还是较快的。l00C下铜氧化物膜的厚度增至 2nm 需
作者简介：堵永国（1958 - ），男，教授，主要研究方向为电工电子材 料，获新型银基电接触材料授权中国发明专利 4 项，发表相关论文 20 余篇。电话：0731 - 4574791，电子信箱：nudtdyg @ 126 . com 收稿日期：2006 - 02 - 20
电迁移研究结果。
研究表明，在有热扩散发生的金属样品上直接
达 300C，且材料经历了较大的塑性变形情况下，Al2 03 膜的厚度也很少超出 20im。当温度约 400C或更 高时，氧化物的组织结构发生变化，氧化物不再均
匀长大，出现岛状氧化物晶粒，再横向生长直到整
个膜都由氧化物晶体组成。
在 l00C 以 下 ，Al2 03 电 阻 率 很 大 ( 约 l04 ~ l0l6O·cm) ，所以在所有用途中氧化铝薄膜均是很 好的绝缘体。在上述情况下，只有通过量子隧道效
从表 1 还可看出，由电迁移造成的扩散带转移 无法测出，这与理论计算所得转移量数值极小的结 果相一致。综合上述研究结果，可以得出在实际负载 及环境条件下 ( 如 ! 约为 200C , " 约为 108A / m2 ) 铝 —黄铜电接触中的电迁移现象可忽略不计。
总之，在大量电接触情况下，铝—黄铜界面金
通电既不影响金属中的杂质也不影响金属的自扩散
率。电流的作用仅是改变了由扩散引起的材料分布
梯度区域范围。尽管这种改变对界面机械完整性的
影响还不是很清楚，但如果这种改变比扩散区域的
宽度小，则其影响也会较小。电迁移的方向取决于
电流方向和电迁移宽度大小 y，y 由下式给出[1 ]。
y = 1t
式中 1 是材料转移的速率，t 是时间。1 由下式计算
1 = 1. 0 > 10-22 jm / S 因为实际使用的大负荷触头的电流密度很少超
过 108A / m2，所以连续工作 1 0001 后转移量一般不会 超过 36nm。由此可以看出，与热扩散引起的金属间
电工材料 2006 NO . 1
堵永国等 : 电接触与电接触材料（四）
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化合物过渡层厚度增加相比，由电流产生的材料转 移量可忽略不计。因此在该电流密度范围内电迁移 对铝—黄铜电接触界面性能产生重大影响的说法 没有理论依据。
应才能提高薄膜的电阻。两个理想金属导体间所夹
的电绝缘薄膜的隧道电阻可由下式得出：
( ) ( ) Rf
=
d A
h e
2 2 ex p 3 !2m!
4Kd h
为了确定电流对电迁移影响大小的推测是否 正确以及用上面的定义来评估迁移速率 # 的参数 值是否确实提供了电迁移的上限，人们设计了直接 通以电流发热实验测量相互扩散带的宽度以及两 物体间物质的迁移量 [2 ] 。在该实验中，当电接触界 面电流密度为 ( 0. 1 ~ 1) X 108A / m2 时，铝—黄铜接触 面产生焦耳热效应，温度可达到 300C，这样金属间 化合物层会快速生长。该实验示意图见图 1。将铝和 黄铜薄片卷焊在一起，制得铝—黄铜—铝的层状复 合材料，这样就形成相互扩散对。如图所示当直流 电通过样品时，两个界面同时发生物质沿电流方向 的扩散。在样品的一侧放置热电偶，就可以测量焦 耳热效应引起的温升。
图 3a 是接触面有氧化物层存在时的接触电阻 曲线。结果表明，当负载接近 lN 时，界面上的绝缘 氧化层开始破裂。图 3b 为两个表面氧化层首先被 离子束轰击掉相互接触的铝在超高真空下形成的 理想接触面的接触电阻曲线。与图 3a 中的数据相对 比可看出，由于电接触表面没有氧化物，当两个铝
表面相互接触时，会立即产生接触电阻。去除负载
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电工材料 2006 NO . 1
图 2 受压电接触下铝表面移除的 Al2 03 层 的透射电镜照片（暗区对应于薄膜的裂纹区）
图 3 是前述电接触实验中在空气中测量的不同 负载下铝—铝接触面的接触电阻[3 ]。
(a)
(b) 图 3 铝—铝间接触电阻 ( a ) 接触表面有氧化物层存在 ( b ) 接触表面的氧化物层被去除
后所需较大拉力（熔焊力）说明表面无氧化物的所谓
清洁的金属表面容易产生冷熔焊现象。对比图 3 的 两条曲线可以清楚地看出，氧化物或其他一些高电
阻表面膜对稳定电接触的副作用。
在讨论金属表面氧化物层对接触电阻的影响之
Baidu Nhomakorabea
前，需要回顾部分金属氧化物的电性能，如铜和铝的
氧化物。
铜在 l00 ~ 200C之间氧化的实验数据表明其氧 化速率与氧气压力无关，影响因素比较复杂。与时
l00C 下铜的氧化物膜的电阻有时可按下式计算：
Rf
=!Cu20
d A
( 3)
式中 d 为膜的厚度，A 为氧化物膜的表面积。
在大气中铝及铝合金由室温到 400C 间氧化速
率的研究表明 AI2 03 的增长速率相当快。在大气或
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双金属连接界面处由于焦耳热而产生的温度 场导致元素的扩散所形成的金属间化合物层会明 显提高接触电阻。长期以来，人们一直对大电流密 度是否影响金属间化合物层宽度或位置的变化存 在疑问。另一方面，电接触材料中应用最广泛的铝 及铝合金、铜及铜合金在存放、使用过程中不可避 免的会产生氧化物，毫无疑问，这些氧化物的类型 及电性质受温度、时间等因素的影响，如何在有氧 化物存在的状况下实现良好的电接触显然也是值 得关注的电接触的基础问题。
是 p 型半导体，它的电阻率对温度高度敏感。有试验
数据表明，一价氧化物的电阻率可写为如下形式：
!Cu20 =
0 . 38eX p
0.3 kT
( 2)
式中!Cu20 和 kT 的单位分别为 !m 和 eV。l00C时发 现!Cu20 = 4. 5 X l03!m，其电阻率远大于二价氧化 物。
有研究得到铜氧化物膜的化合物形式与氧气压
算得到的值。而速率常数又是以试验中热电偶记录 的平均温度计算而得。因为测量温度似乎比界面真 实温度低，扩散带宽度的测量值与计算值之间的差 异还不足以确定是由于电流存在所导致。从表 1 可 看出，由扩散层宽度反过来计算的温度值 ( !caIc ) 与 样品表面测量温度间的偏差不大。需要指出的是， 表 1 的实验结果中扩散层宽度计算值与实验值偏 差较大，这可能与实验中大电流 ( 200A) 作用下样品 中产生的很大的温度梯度有关。因此，在所设计的 实验研究中金属间化合物宽度增长速度主要受温 度控制，一般情况下不受电流影响。这与传统电迁 移理论预计的情形相一致。大多数学者怀疑静态电 接触存在显著的电迁移现象。
图 ! 铝 # 黄铜界面电迁移现象实验研究示意图
由于样品中铝—黄铜界面电流方向不同，电流 导致的扩散带中的物质迁移应该在一个界面上向铝 中扩散，而在另一界面向黄铜中扩散。因此可以通 过判断扩散带一侧和原来铝 - 黄铜界面一侧的平均 距离与相反一侧对应界面的平均距离之间的平均差 值来计算物质迁移量。扩散带宽度和扩散带间物质 迁移量的典型实验数据见表 1。
! 电迁移 实际电接触过程中，双金属连接界面处金属间
化合物层不仅由温度场引起的热扩散产生及控制， 还要考虑高密度电流存在的影响，即由于高密度电 流而产生的电迁移效应的影响。所谓电迁移是指在 大的电流密度作用下，电子和金属离子之间的相互 碰撞而使金属离子沿电子流方向发生迁移的现 象。由于电接触中电迁移现象的研究大都以铝—黄 铜和铝—铜为对象，故本文主要介绍了这类材料的
得出：
1
=
eZ #D!j T
式中，e 为电子电荷，Z#和 D 分别代表有效电荷数
和该种材料的扩散系数，! 为扩散本体材料的电阻 率，j 是电流密度， 是玻尔兹曼常数，T 是绝对温
度。
假设铝—黄铜界面处扩散带的宽度与电流作用
有关，不论扩散元素是铝、铜还是锌，上式中的扩散
系数 D 都不大于金属间化合物层 (A + B + C) 的增 长速率常数。D 的大小取工作温度上限时的扩散速 率常数，! 约为 2 > 10-7!m( 对金属间化合物而言 ) ， Z#取 10，这样在 200C ( 假设正常接触时的上限温 度 )时材料的转移速率为：
负极
计算值
9.6
9.3
5.9
17 . 3
15 . 2
14 . 4
35 . 0
32 . 1
17 . 0
!a ca Ic C
338 347 369
时间 S
2 . 6 X 105 5 . 0 X 105 2 . 6 X 106
电迁移实验测量值 !m
测不出 测不出 测不出
电迁移计算值 !m 0 . 01 0 . 24 1 . 60
属间化合物层的增长对温度很敏感，电流对它的影 响可以忽略不计。这样的结论具有普遍意义，对许 多实际电接触状况都适用，如铜—黄铜、铜—镀锡黄 铜接触体系等。
" 电绝缘或弱导电性氧化物膜的形成及其电接触 的实现 绝缘或弱导电性表面薄层通常为金属表面氧化
物或接触表面腐蚀产物。这类薄层就像铝表面的氧 化铝薄膜一样，性质较脆易碎。显然只有当薄层破 裂后金属才能从薄层裂纹中露出，形成金属与金属 之间的直接接触，才能建立起电接触。这种情况下， a- 斑点的形状和收缩电阻取决于裂纹的形状和绝缘 层的破裂模式。图 2 为两个半球形光滑铝表面电接 触后，表面去除 AI2 03 薄层的铝合金透射电镜照片 [3 ]。可以看到金属通过 AI2 03 薄层狭窄裂缝挤出而形 成电接触。
力和温度之间的关系，如图 4 所示。氧化物膜的微区
电子衍射研究可以确定最外层是 Cu 还是 Cu2 0。当 在大气环境中温度低于 200C 时氧化物中没有二价 铜氧化物生成。其它研究也表明，不论是在大气中
还是在低于 l 个大气压的氧气中，温度低于 200C时
生成的铜的氧化物层中即使有 Cu0 也是极少的。
扩散层测量宽度总是略大于由扩散速率常数计
温度 C
318 342 310
电流 界面电流密度
A
A / m2
42 . 8 138 . 2 200 . 0
7 . 1 X 106 0 . 35 X 108 0 . 13 X 108
表 ! 铝—黄铜电接触中电迁移测试结果
扩散层宽度（A + B + C）,!m
正极
要将近 9S 的时间。铜的氧化物的电导率绝大部分取 决于生成氧化物的性质，即取决于是二价铜 ( Cu0) ， 一价铜 ( Cu2 0 ) 还是其他的氧化物 ( Cu0 .670 ) 相。二价 氧化物是一个相对良好的电导体，其电阻率约为
l ~ l0!m。而一价氧化物 ( 可能包括
Cu0 .67 0 ) 则
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电接触与电接触材料（四）
堵永国 , 俞 洁 , 张为军
（国防科技大学 , 湖南长沙 410073）
摘要 : 介绍了大密度电流存在时对双金属连接界面金属间化合物层迁移影响的研究方法和结论，指出 双金属连接界面金属间化合物厚度的增长速度主要受温度控制，一般情况下不受电流影响。综述了铝 及铝合金、铜及铜合金表面不同氧化物的电性能，探讨了绝缘及弱导电性薄膜存在下的电接触状况。简 单介绍了在绝缘膜破裂处形成瞬间熔融金属桥的击穿—熔接现象。 关键词：电迁移 ; 电接触 ; 氧化物薄膜 ; 熔接 中图分类号：T M 20 文献标识码：A 文章编号：1671 - 8887 ( 2006 ) - 01 - 0042 - 05
(a)
(b)
图 4 铜在大气中氧化时生成的氧化物类型与压力及温度关系曲线
( a ) 纯铜。其中 CU0 有三种不同的相，按照电子衍射将其分为I、I和J型 ( b )N i7 / CU93 ( 质量分数 ) 合金，其中各点所代表的相与 ( a ) 所标志的相相同。阴影方块代表铜氧化物或镍中未知的相。
干燥的氧气中，在很宽温度范围内，增长速率为自 限型，薄膜的最大厚度为 2 ~ 4im[4 ]。 既便温度高
间的关系可能是反对数也可能是对数，通常用下式
表示：
I = k"t
( l)
式中，d 是氧化物层厚度（nm），I!3，k "为常数，t 为时间（S）。有学者研究表明，假设 I = 3，在 l00C时 d3 = 0. 86t，即 k " = 0. 86。如此看来氧化物增长速率
还是较快的。l00C下铜氧化物膜的厚度增至 2nm 需
作者简介：堵永国（1958 - ），男，教授，主要研究方向为电工电子材 料，获新型银基电接触材料授权中国发明专利 4 项，发表相关论文 20 余篇。电话：0731 - 4574791，电子信箱：nudtdyg @ 126 . com 收稿日期：2006 - 02 - 20
电迁移研究结果。
研究表明，在有热扩散发生的金属样品上直接
达 300C，且材料经历了较大的塑性变形情况下，Al2 03 膜的厚度也很少超出 20im。当温度约 400C或更 高时，氧化物的组织结构发生变化，氧化物不再均
匀长大，出现岛状氧化物晶粒，再横向生长直到整
个膜都由氧化物晶体组成。
在 l00C 以 下 ，Al2 03 电 阻 率 很 大 ( 约 l04 ~ l0l6O·cm) ，所以在所有用途中氧化铝薄膜均是很 好的绝缘体。在上述情况下，只有通过量子隧道效
从表 1 还可看出，由电迁移造成的扩散带转移 无法测出，这与理论计算所得转移量数值极小的结 果相一致。综合上述研究结果，可以得出在实际负载 及环境条件下 ( 如 ! 约为 200C , " 约为 108A / m2 ) 铝 —黄铜电接触中的电迁移现象可忽略不计。
总之，在大量电接触情况下，铝—黄铜界面金
通电既不影响金属中的杂质也不影响金属的自扩散
率。电流的作用仅是改变了由扩散引起的材料分布
梯度区域范围。尽管这种改变对界面机械完整性的
影响还不是很清楚，但如果这种改变比扩散区域的
宽度小，则其影响也会较小。电迁移的方向取决于
电流方向和电迁移宽度大小 y，y 由下式给出[1 ]。
y = 1t
式中 1 是材料转移的速率，t 是时间。1 由下式计算
1 = 1. 0 > 10-22 jm / S 因为实际使用的大负荷触头的电流密度很少超
过 108A / m2，所以连续工作 1 0001 后转移量一般不会 超过 36nm。由此可以看出，与热扩散引起的金属间
电工材料 2006 NO . 1
堵永国等 : 电接触与电接触材料（四）
43
化合物过渡层厚度增加相比，由电流产生的材料转 移量可忽略不计。因此在该电流密度范围内电迁移 对铝—黄铜电接触界面性能产生重大影响的说法 没有理论依据。
应才能提高薄膜的电阻。两个理想金属导体间所夹
的电绝缘薄膜的隧道电阻可由下式得出：
( ) ( ) Rf
=
d A
h e
2 2 ex p 3 !2m!
4Kd h
为了确定电流对电迁移影响大小的推测是否 正确以及用上面的定义来评估迁移速率 # 的参数 值是否确实提供了电迁移的上限，人们设计了直接 通以电流发热实验测量相互扩散带的宽度以及两 物体间物质的迁移量 [2 ] 。在该实验中，当电接触界 面电流密度为 ( 0. 1 ~ 1) X 108A / m2 时，铝—黄铜接触 面产生焦耳热效应，温度可达到 300C，这样金属间 化合物层会快速生长。该实验示意图见图 1。将铝和 黄铜薄片卷焊在一起，制得铝—黄铜—铝的层状复 合材料，这样就形成相互扩散对。如图所示当直流 电通过样品时，两个界面同时发生物质沿电流方向 的扩散。在样品的一侧放置热电偶，就可以测量焦 耳热效应引起的温升。
图 3a 是接触面有氧化物层存在时的接触电阻 曲线。结果表明，当负载接近 lN 时，界面上的绝缘 氧化层开始破裂。图 3b 为两个表面氧化层首先被 离子束轰击掉相互接触的铝在超高真空下形成的 理想接触面的接触电阻曲线。与图 3a 中的数据相对 比可看出，由于电接触表面没有氧化物，当两个铝
表面相互接触时，会立即产生接触电阻。去除负载
44
堵永国等 : 电接触与电接触材料（四）
电工材料 2006 NO . 1
图 2 受压电接触下铝表面移除的 Al2 03 层 的透射电镜照片（暗区对应于薄膜的裂纹区）
图 3 是前述电接触实验中在空气中测量的不同 负载下铝—铝接触面的接触电阻[3 ]。
(a)
(b) 图 3 铝—铝间接触电阻 ( a ) 接触表面有氧化物层存在 ( b ) 接触表面的氧化物层被去除
后所需较大拉力（熔焊力）说明表面无氧化物的所谓
清洁的金属表面容易产生冷熔焊现象。对比图 3 的 两条曲线可以清楚地看出，氧化物或其他一些高电
阻表面膜对稳定电接触的副作用。
在讨论金属表面氧化物层对接触电阻的影响之
Baidu Nhomakorabea
前，需要回顾部分金属氧化物的电性能，如铜和铝的
氧化物。
铜在 l00 ~ 200C之间氧化的实验数据表明其氧 化速率与氧气压力无关，影响因素比较复杂。与时
l00C 下铜的氧化物膜的电阻有时可按下式计算：
Rf
=!Cu20
d A
( 3)
式中 d 为膜的厚度，A 为氧化物膜的表面积。
在大气中铝及铝合金由室温到 400C 间氧化速
率的研究表明 AI2 03 的增长速率相当快。在大气或
电工材料 2006 NO . 1
堵永国等 : 电接触与电接触材料（四）
45
双金属连接界面处由于焦耳热而产生的温度 场导致元素的扩散所形成的金属间化合物层会明 显提高接触电阻。长期以来，人们一直对大电流密 度是否影响金属间化合物层宽度或位置的变化存 在疑问。另一方面，电接触材料中应用最广泛的铝 及铝合金、铜及铜合金在存放、使用过程中不可避 免的会产生氧化物，毫无疑问，这些氧化物的类型 及电性质受温度、时间等因素的影响，如何在有氧 化物存在的状况下实现良好的电接触显然也是值 得关注的电接触的基础问题。
是 p 型半导体，它的电阻率对温度高度敏感。有试验
数据表明，一价氧化物的电阻率可写为如下形式：
!Cu20 =
0 . 38eX p
0.3 kT
( 2)
式中!Cu20 和 kT 的单位分别为 !m 和 eV。l00C时发 现!Cu20 = 4. 5 X l03!m，其电阻率远大于二价氧化 物。
有研究得到铜氧化物膜的化合物形式与氧气压
算得到的值。而速率常数又是以试验中热电偶记录 的平均温度计算而得。因为测量温度似乎比界面真 实温度低，扩散带宽度的测量值与计算值之间的差 异还不足以确定是由于电流存在所导致。从表 1 可 看出，由扩散层宽度反过来计算的温度值 ( !caIc ) 与 样品表面测量温度间的偏差不大。需要指出的是， 表 1 的实验结果中扩散层宽度计算值与实验值偏 差较大，这可能与实验中大电流 ( 200A) 作用下样品 中产生的很大的温度梯度有关。因此，在所设计的 实验研究中金属间化合物宽度增长速度主要受温 度控制，一般情况下不受电流影响。这与传统电迁 移理论预计的情形相一致。大多数学者怀疑静态电 接触存在显著的电迁移现象。
图 ! 铝 # 黄铜界面电迁移现象实验研究示意图
由于样品中铝—黄铜界面电流方向不同，电流 导致的扩散带中的物质迁移应该在一个界面上向铝 中扩散，而在另一界面向黄铜中扩散。因此可以通 过判断扩散带一侧和原来铝 - 黄铜界面一侧的平均 距离与相反一侧对应界面的平均距离之间的平均差 值来计算物质迁移量。扩散带宽度和扩散带间物质 迁移量的典型实验数据见表 1。