The Use and Control of Grain Boundaries in Thin Films

Abstract

Polycrystalline thin films are widely used in the electronics industry and in surface protection applications. For most cases, a single crystal film would be preferable but is too costly or simply impossible to achieve. Thus, the grain boundaries are regarded as a necessary evil. We discuss the behavior of grain boundaries during film formation, processing and utilization, illustrating beneficial as well as deleterious effects. Some potential strategies for the control of grain boundary behavior are derived by the application of basic interfacial science.Resume-L'utilisation de films finspolycristallins est largement repandue dans l'industrie electronique et dans les applications de protection de surfaces. Dans la plupart des cas, un film monocristallin serait preferable, mais ceci est en fait trop couteux et bien trop difficile a realiser, alors les grains sont per9us comme une necessite malencontreuse. Nous considerons Ie comportement des joints des grains durant la formation, Ie traitement et l'utilisation des films, en illustrant tout aussi bien les effets benefiques que nuisibles. Nous avons tire une strategie potentielle pour Ie contr61e du comportement des joints de grains par l'application de la science fondamentale des interfaces.