Условия формирования и топография поверхности никелевых нанопленок на меди
Аннотация
Целью данной работы является разработка методики получения однородных никелевых пленок нанометровой толщины на поверхности металла. Объектом исследования выбраны электрохимические пленки никеля на меди. В статье описана методика определения топографии электрохимических пленок никеля нанометровой толщины (40–60 нм), наносимых на проводниковую подложку с малой шероховатостью. Методы. Выполнено исследование шероховатости подложки Cu пленки Ni с использованием металлографического и зондового микроскопов. Для получения электрохимических пленок никеля использовался раствор Уоттса и установка по получению электрохимических пленок капельным методом; для минимизации шероховатости поверхности никеля использовался режим малых токов с временем электролиза 2– 10 мин на подложке из медной и алюминиевой фольги. Для теоретического обоснования методики построена электродинамическая краевая задача, решенная методом Фурье.
Результаты. Построены математическая и компьютерная модели распределения нормальной составляющей плотности тока на границе электролит-металл. С помощью метода силовой туннельной микроскопии определена шероховатость полученных нанопленок никеля на меди. Для получения однородных магнитных пленок толщиной около 50 нм показана необходимость качественной предварительной полировки поверхности подложки. Рассмотрены условия формирования цельной пленки нанометровой толщины и получены свойства никелевых магнитных пленок на меди. Проведен расчет энергий связей димеров по методам квантовой химии NDDO PM3 и ab initio (HF) для оценки реакционной способности и возможности взаимодействия атомов никеля с поверхностными атомами алюминия и меди.
Заключение. Определены параметры шероховатости поверхности никеля, влияющие на эксплуатационные свойства устройств. Показано, что формирование никелевой пленки на поверхности меди возможно для толщин Ni, превосходящих среднюю шероховатость подложки.
Для цитирования:
Филиппов В.В., Лузянин С.Е., Нефедова Е.С., Токарева Д.В. Условия формирования и топография поверхности никелевых нанопленок на меди. Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2021;11(3):59-76.
For citation:
Filippov V.V., Luzyanin S.E., Nefedova E.S., Tokareva D.V. Formation Conditions and Surface Topography of Nickel Nanofilms on Copper. Proceedings of the Southwest State University. Series: Engineering and Technology. 2021;11(3):59-76. (In Russ.)
Просмотров:
134
Послать статью по эл. почте 