化学溶液镀膜法课件.ppt

1、；l有时有时，；l但但，也也，特别是在特别是在。l包括：包括：、和和等。等。利用还原剂在所镀物质的溶液中利用还原剂在所镀物质的溶液中 例如：镀例如：镀Ni或或Cu,以次磷酸盐和甲醛为还原剂，提供电子：以次磷酸盐和甲醛为还原剂，提供电子：Me2+2e-(来自还原剂来自还原剂)表面催化表面催化 Me 这种反应只能在具有催化作用的表面上进行，而且一旦沉这种反应只能在具有催化作用的表面上进行，而且一旦沉积开始，沉积出来的金属就必须能继续这种催化作用，即积开始，沉积出来的金属就必须能继续这种催化作用，即，这样，沉积过程才，这样，沉积过程才能连续进行，镀层才能加厚。所以说，能连续进行，镀层才能加厚。所以说

2、，。l这种自催化反应，目前这种自催化反应，目前，（例如含有磷和硼的金属合金等）。，（例如含有磷和硼的金属合金等）。某些本来某些本来。22FeCuCuFe图图8.4.1 置换沉积镀膜置换沉积镀膜 将元素周期表中将元素周期表中族和族和、V族中某些元素族中某些元素，利用一些，利用一些（如氯化物、硝酸盐、乙酸盐等）（如氯化物、硝酸盐、乙酸盐等）作为作为。将这些将这些，如乙酸或丙酮中便成，如乙酸或丙酮中便成为为，将它，将它镀槽中镀槽中，因，因，然后进行，然后进行，最后便获得该元，最后便获得该元素的素的;例如例如,用钛酸乙酯用钛酸乙酯Ti(OC2H5)4和硅酸乙酯和硅酸乙酯Si(OC2H5)4制成三制成三

3、层宽带增透膜层宽带增透膜：Si(OC2H5)4+4H2O H4SiO4+4C2H5OH H4SiO4 SiO2+2H2O TiO2+SiO2+TiO2 /4 /2 /4 有机极性溶液有机极性溶液，用水不好；，用水不好；有少量水参与时应有少量水参与时应；水解后形成的水解后形成的，易去掉挥发物；，易去掉挥发物；;膜层与基体膜层与基体。，这个过，这个过程称为阳极氧化，此法制膜程称为阳极氧化，此法制膜称为称为。图图8.4.2 阳极氧化镀膜法阳极氧化镀膜法l阳极氧化膜的阳极氧化膜的。靠近金属（如。靠近金属（如Al）一边的为富）一边的为富Al3+离子的膜，而靠近电解液一边的离子的膜，而靠近电解液一边的则为

4、富氧离子的膜。则为富氧离子的膜。，即在电解液，即在电解液一边，存在一个空穴导电型半导体薄一边，存在一个空穴导电型半导体薄膜（膜（P层），而贴近金属一边，则存层），而贴近金属一边，则存在一个电子型半导体薄层（在一个电子型半导体薄层（N层），层），这两层之间被一个等量比的这两层之间被一个等量比的Al2O3绝绝缘层（缘层（I层）分开。层）分开。l于是阳极氧化膜于是阳极氧化膜时时，但，但，使它，使它。图图8.4.3 阳极氧化膜的整流特性阳极氧化膜的整流特性 镀镀，等。等。图图8.4.4 AAM膜的纳米孔阵列膜的纳米孔阵列（AFM 照片）照片）阴极表面阴极表面图图8.4.5 电镀示意图电镀示意图镀前彻底

5、清洗镀前彻底清洗 具有细致紧密的结晶，镀层平整，光滑牢固，无针孔、麻具有细致紧密的结晶，镀层平整，光滑牢固，无针孔、麻点等。点等。镀液的成分、浓度、电流密度、温度等；镀液的成分、浓度、电流密度、温度等；阳极材料的纯度；镀液阳极材料的纯度；镀液pH值等。值等。的方法。的方法。在整个生长周期中，衬底和溶液的温度大体上相等，液在整个生长周期中，衬底和溶液的温度大体上相等，液相外延法生长薄膜晶体是相外延法生长薄膜晶体是可可得到得到炉子炉子，此时不长也不溶解，此时不长也不溶解，。最好温度。最好温度稍低一点，以防止衬底浸蚀或溶解太多；稍低一点，以防止衬底浸蚀或溶解太多；,让让 将炉子将炉子，让溶液从晶片上

6、滚掉，或使用擦拭装，让溶液从晶片上滚掉，或使用擦拭装置置。图图8.5.1 水平倾斜管液相外延生长装置示意图水平倾斜管液相外延生长装置示意图 图图8.5.2 从溶液表面除去氧化物的液相外延系统从溶液表面除去氧化物的液相外延系统图图8.5.3 在溶液槽下面滑动衬底生长多层膜在溶液槽下面滑动衬底生长多层膜用的液相外延系统用的液相外延系统 生长生长AlxGa(1-x)As外延膜外延膜 图图8.5.4 立式液相外延系统装置示意图立式液相外延系统装置示意图 u薄膜的薄膜的而几而几乎所有的薄膜性质都与膜厚有关。乎所有的薄膜性质都与膜厚有关。u因此，因此，对所制得的薄膜厚度进行对所制得的薄膜厚度进行，在薄膜形成的过程中对在薄膜形成的过程中对其厚度其厚度，以便制备符合选定厚度，以便制备符合选定厚度的薄膜。的薄膜。u对膜厚的对膜厚的很多，可以很多，可以：利用石英晶体的谐振频率与质量有关，从而利用石英晶体的谐振频率与质量有关，从而也与膜厚有关的性质来测量薄膜厚度。也与膜厚有关的性质来测量薄膜厚度。sRd/