Для повышения адгезии пленок, совершенствования структуры, увеличения коэффициента эффективности тока и т. п. существуют различные способы.

Для повышения адгезии пленок, совершенствования структуры, увеличения коэффициента эффективности тока и т. п. существуют различные способы. Большинство металлических элементов для получения покрытий использовать невозможно из-за возникновения побочных реакций (например выделение водорода).

Структура получаемых пленок может быть различной: монокристаллической, текстурированной, состоящей из блоков кристаллитов, ориентированных вдоль направления роста и, наконец, неупорядоченной, с разориентированными зернами, обладающими большим разбросом значений.

Анодное осаждение. При использовании в качестве подложки анода системы возможно успешное осаждение окислов элементов. При этом окислы осаждаются из раствора, в отличие от анодирования, когда осаждаемая пленка является продуктом окисления металла, из которого изготовлен сам анод. С помощью анодного осаждения получают пленки окислов свинца и марганца, однако в тонкопленочной технологии этот метод применяется очень редко.

Осаждение элементов. В табл. 16 помещен перечень элементов, которые легко поддаются осаждению электрохимическими методами. В таблицу включены также плотности и электрохимические эквиваленты каждого из элементов. Там же приводятся валентности металлов для большинства обычно используемых составов ванн, однако варьирование состава ванны может вызвать изменение величины Е. Скорость роста в этом случае может быть рассчитана из уравнения (92) при известном коэффициенте эффективности тока, который для стабильных покрытий имеет значения от 0,5 до 1.

Температурные эффекты в растворах отмечаются только в том случае, если коэффициент α зависит от температуры (обычно при повышении температуры α возрастает). Поскольку скорость осаждения может быть достаточно велика, электрохимические методы можно использовать и для получения толстых слоев (в таком случае процесс называется гальванопластикой), и для рафинирования.

Реакции замещения. Потенциалы равновесия существуют как для металлов, так и для электролита. Можно считать, что скорость осаждения ионов одинакова со скоростью ионов, покидающих поверхность катода. Таким образом, если потенциал равновесия отрицателен, то при нулевом напряжении на катоде металл будет переходить в раствор электролита. Если металл с более отрицательной величиной потенциала равновесия погружен в раствор электролита, из которого должно происходить осаждение металла с менее отрицательным потенциалом равновесия, ионы из электролита будут осаждаться на основной металл, а ионы металла будут переходить в раствор. Величины потенциалов равновесия сгруппированы в соответствующей графе табл. 16. Подобные реакции называются обычно реакциями замещения. Хотя находящийся в постоянном контакте с электролитом основной металл, в общем, электрически нейтрален, обнаружено, что отдельные участки металла могут играть роль анода и катода.

Оставьте комментарий