随着微电子产品日益智能化、多功能化的发展,柔性电子技术得到广泛研究关注。室温镓基液态金属凭借高导电率,高导热性能,无毒性,不挥发等特点成为柔性电子互连的解决方案之一。但是,镓的强腐蚀性、易氧化的特点阻碍了其进一步的应用,目前针对镓基液态金属的服役可靠性研究不充分,研究电迁移条件下的液-固界面反应规律对理解Ga/Cu柔性电路微互连的可靠性具有重要的理论意义。本论文研究了在50 ^oC和150 ^oC、1×10² A/cm²电流密度条件下Cu/Ga互连界面的液-固界面反应规律。主要结论如下:1.Cu/Ga液-固界面反应表明:50 ^oC和150 ^oC条件下样品表面润湿面积随反应时间延长没有呈明显增大或者减小的规律,氧化膜的存在限制镓在铜表面的自由润湿。50 ^oC条件下界面金属间化合物（IMC）为CuGa₂,晶粒呈现四方状;150 ^oC条件下CuGa₂晶粒尺寸明显增大,同时其与Cu基体间生成约1μm厚的Cu₉Ga₄层。生长动力学分析表明,在界面反应的前6 h,两个温度下界面IMC生长指数分别为0.370与0.373,满足t^1/3规律,界面IMC生长均为晶界扩散控制。2.Cu/Ga液-固电迁移表明:通电之后,电流在样品中出现电流拥挤效应,两个温度下反应后样品表面微观形貌均出现分区,中间区域晶粒细小,趋向于扇贝状生长;边缘区域晶粒粗大,晶粒呈薄片状,基体溶解不明显。50 ^oC条件下,中心区域与边缘部分晶粒尺寸均为CuGa₂,随反应时间延长,中心区域晶粒尺寸没有明显增长,边缘部分增大明显,反应6 h后晶粒尺寸分别为3.23μm和6.70μm。150 ^oC条件下,中心区域界面金属间化合物为CuGa₂,边缘部分CuGa₂与铜基体之间存在1μm左右Cu₉Ga₄层。晶粒尺寸较50 ^oC有明显增长,反应6 h后,中心区域与边缘部分晶粒尺寸分别为5.50μm和88.19μm。3.模拟结果表明:通电之后焦耳热效应对样品界面反应影响较小,电流在样品表面发生产生电流拥挤效应。通电试样表面分区的产生由铜原子的电迁移扩散通量导致。在电场作用下,电迁移通量破坏了浓度梯度下界面IMC与液态前沿的铜浓度平衡,界面IMC晶粒持续溶解,晶粒由四方结构向扇贝状转变。样品中心区域在电迁移扩散通量下基体加速溶解,并使IMC层厚度减小。样品边缘部分电流密度小,电迁移扩散通量差异导致大量铜原子在该区域液态镓中累积,减小了界面铜原子浓度梯度,晶粒生长快速,界面IMC增厚,基体溶解被抑制。