Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 250 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск
Влияние свойств лиганда, восстановителя и поверхностно-активного вещества на процесс лазерно-индуцированного осаждения меди из раствора
  • Автор:

    Сафонов, Сергей Владимирович

  • Шифр специальности:

    02.00.01

  • Научная степень:

    Кандидатская

  • Год защиты:

    2013

  • Место защиты:

    Санкт-Петербург

  • Количество страниц:

    158 с. : ил.

  • Стоимость:

    250 руб.

Страницы оглавления работы


Оглавление
Введение
1. Литературный обзор
1.1. Обзор работ по лазерному осаждению металлов из раствора
1.2. Механизмы лазерно-индуцированных реакций
1.3. Роль компонентов раствора в процессе лазерного осаждения меди
1.4. Использование добавок в растворах меднения
1.5. Влияние ПАВ на процессы меднения
1.6. Нуклеация и рост кристаллов в процессе ЛОМР
1.7. Использование полиолов для химического и электрохимического восстановления
металлов в растворах
2. Методика эксперимента
2.1. Установка для лазерного осаждения металла из раствора
2.2. Методики приготовления и составы растворов для лазерного меднения
2.3. Исследования методом оптической и электронной микроскопии
2.4. Сканирующая зондовая микроскопия
2.5. Импедансная спектроскопия
2.6. Масс-спектрометрический анализ состава газовых фаз
2.7. Изучение продуктов реакции лазерного осаждения меди методом ПМР
2.8. Методы измерения поверхностного натяжения и углов смачивания
3. Результаты эксперимента
3.1. Оптимизация состава раствора химического меднения для процесса лазерно-
индуцированного осаждения меди
3.2. Изучение побочных реакций, протекающих в процессе лазерного осаждения меди из
раствора

3.3. Изучение влияния типа лиганда, образующего комплекс с медью, на результаты
лазерного осаждения
3.4. Изучение влияния свойств восстановителя на процесс лазерного осаждения меди из
раствора
3.5. Влияние ПАВ на процесс лазерного осаждения меди из раствора
3.5.1. Влияние ионогенных ПАВ на процесс лазерного осаждения меди на поверхность оксидного стекла
3.5.2. Влияние неионогенных ПАВ на процесс лазерного осаждения меди на поверхность оксидного стекла и стеклокерамики
4. Обсуждение результатов эксперимента
4.1. Оптимизация процесса осаждения меди из растворов, содержащих формальдегид в качестве восстановителя
4.2. Изучение продуктов реакции лазерного осаждения меди в растворе
4.3. Влияние типа лиганда, образующего комплекс с медью, на процесс ЛОМР
4.4. Влияние восстановителя на процесс лазерного осаждения меди
4.5. Роль теплового фактора в процессе осаждения
4.6. Влияние добавок ПАВ на процесс лазерного осаждения меди
5. Заключение
6. Выводы
7. Список терминов
8. Список использованных источников

Введение
В последнее время большое внимание уделяется развитию лазерных методов создания металлических покрытий и локальных элементов на различных поверхностях (Si, GaAs, SiCh, S13N4, AI2O3 и т.д.). К таким методам относятся: методы лазерно-стимулированного осаждения из газовой фазы (LCVD) [1], импульсное осаждение лазером (PLD) [2], лазерно-индуцированное перемещение (LIFT) [3], лазерно-индуцированное пиролитическое разложение твердых веществ (LPDS) [4] и лазерно-индуцированное химическое осаждение из жидкой фазы - ЛОМР (LCLD) [5-11].
Метод лазерно-индуцированного осаждения металла из раствора (ЛОМР, LCLD) [12-15], которому посвящена данная работа, обладает рядом преимуществ перед другими методами металлизации: он не требует сложного дорогостоящего оборудования (как LCVD), не
сопровождается большим количеством токсичных отходов, что характерно для литографического процесса с использованием процесса травления. Кроме того, метод является одностадийным, если покрываемая поверхность может проявлять каталитическую активность в процессе восстановления металла, либо двухстадийным, если нужна предварительная активация поверхности. Для практических применений в электронике простота метода и эффективность использования материалов очень важны.
По методу ЛОМР, сканирование сфокусированным лазерным лучом поверхности диэлектрика, помешенного в специальный раствор, позволяет локализовано инициировать химическую реакцию восстановления металлической меди в соответствии с уравнением (1) [16].
CuL("-2)- + 2НСНО + 40Н --> Cu° + L" + Н2 + 2НСОО +2Н30 (1)
где L - органический лиганд (обычно тартрат натрия-калия или соли этилендиаминтетрауксусной кислоты), НСНО - формальдегид (восстановитель, который вводится в 6-7.5 кратном избытке). В качестве соли меди чаще всего используется сульфат или хлорид.
Излучение лазера активирует поверхность диэлектрика [17] и ускоряет реакцию металлизации в облученной области за счет увеличения температуры в локальном объеме, находящемся в фокусе лазерного луча [12-15]. Высокая интенсивность сфокусированного излучения, особенно при использовании импульсных лазеров, создаёт локально неравновесные состояния с большими температурными и концентрационными градиентами.
Спецификой лазерно-индуцированного осаждения является [18]:

было показано [94] что скорость меднения уменьшается с увеличением числа ОН групп. В работе [95] описаны также скорости меднения для процесса восстановления меди формальдегидом из комплекса с ксилитом. Скорость меднения в таком случае составляет 0.5- 1мкм/час. Лазерное осаждение из раствора дает существенный выигрыш в скорости процесса и под действием лазерного излучения скорость может быть увеличена на 2-3 порядка (пленка 1-5 мкм толщиной может быть осаждена при облучении металлизируемой зоны в течение 1-10 секунд).
Электроокисление пол и о.-та
Одним из способов изучения продуктов окисления органических веществ является их окисление на инертных электродах. В предположение электрохимического механизма осаждения меди при проведении ЛОМР, данные о продуктах электроокисления могут дать существенную информацию в прогнозировании продуктов реакции в растворе ЛОМР. В частности, окисление сорбита было изучено в работе [96] . При окислении Б-сорбита при потенциале 0.55В в кислой среде на платиновом электроде после 6 часов электролиза наблюдается образование двух основных продуктов - глюкозы (окисление концевой спиртовой группы до альдегида) и глюкуроновой кислоты.
н—-С--ОН

Н—О—ОН

окисление обеих концевых спиртовых групп: одна из групп окисляется до альдегида, вторая - до кислоты). При увеличении потенциала до 0.65 В наблюдается, помимо глюкозы и глюкуроновой кислоты, образование незначительного количества глюконовой кислоты:

При дальнейшем увеличении потенциала до 1.35 В образуются уже 4 продукта: глюкоза, глюконовая кислота, глиоксиловая кислота НООС-СНО и муравьиная кислота НСООН. Таким образом, можно ожидать, что при увеличении восстановительного потенциала окислителя будут последовательно образовываться продукты:
НО—С—н
Н — С — 0!С
П О — t — !Г
|[ — С ~ он не:—он СН.01Г

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.071, запросов: 962