Исследование электроосаждения меди из кислых сульфатных и перхлоратных растворов без и в присутствии желатина
Диссертация
Методом кварцевой микрогравиметрии установлено, что в кислых сульфатных и перхлоратных растворах отвод промежуточного продукта электроосаждения меди — ионов Си+ от поверхности электрода в толщу раствора оказывается существенным только в области низких плотностей тока. Это позволяет считать константу скорости перезарядки Си2+/Си+ много меньшей константы скорости осаждения Си+/Си°. В результате… Читать ещё >
Содержание
- 1. 2. Закономерности стадийного разряда ионов меди
- 1. 3. влияние адсорбции ПАВ на процесс осаждения металлов
- 1. 4. Процесс осаждения меди в присутствие тиомочевины и желатина
- 1. 5. Циклическая вольтамперометрия
- 1. 6. Метод вращающегося дискового электрода
- 1. 7. Спектроскопия фарадеевского импеданса
- 1. 8. Метод электрохимической кварцевой микрогравиметрии
- 2. 1. Реактивы и растворы
- 2. 2. Электрохимическая ячейка
- 2. 3. Рабочие электроды
- 2. 4. Циклическая вольтамперометрия. з
- 2. 5. Кварцевая микрогравиметрия
- 2. 6. Спектроскопия фарадеевского импеданса. з
- 2. 7. Математическая обработка данных
- 3. 1. 1. Микрогравиметрические исследования
- 3. 1. 2. Влияние концентрации фонового электролита на соотношение скоростей перезарядки и^^ осаждения
- 3. 2. 1. Спектроскопия фарадеевского импеданса. Стационарный электрод. ^
- 3. 2. 2. Спектроскопия фарадеевского импеданса. Вращающийся дисковый электрод
- 3. 3. Математическая обработка спектров фарадеевского импеданса для растворов, не содержащих ПАВ
- 3. 3. 1. Стационарный электрод, низкие и средние частоты налагаемого напряжения
- 3. 3. 2. Стационарный электрод, средние и высокие частоты налагаемого напряжения.. ^
- ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ЖЕЛАТИНА НА ПРОЦЕСС ЭЛЕКТРОВОССТАНОВЛЕНИЯ СЩ1)
- 4. 1. 1. Микрогравиметрические исследования.7 х
- 4. 2. 1. Спектроскопия фарадеевского импеданса, стационарный электрод
- 4. 2. 2. спектроскопия фарадеевского импеданса, вращающийся дисковый электрод
Список литературы
- Данилов А.И., Молодкина Е. Б., Полукаров Ю. М. Влияние адсорбции анионов на кинетику формирования адатомных слоев меди на поликристаллической платине.//Электрохимия. 2000. Т. 36. № 9. С.1106−1117.
- Данилов А.И., Молодкина Е. Б., Полукаров Ю. М. Формирование адатомных слоев меди на поликристаллической платине. Механизм активации поверхности.//Электрохимия. 1998. Т. 34. № 12. С.1395−1399.
- Данилов А.И., Молодкина Е. Б., Полукаров Ю. М. Природа активных центров при электрокристаллизации меди на платине.//Электрохимия. 2000. Т. 36. № 9. С.1130−1140.
- Данилов А.И., Молодкина Е. Б., Полукаров Ю. М. Начальные стадии электрокристаллизации меди из сульфатных электролитов. Циклическая вольтамперометрия на платиновом электроде с кольцом. //Электрохимия. 2000. Т. 36. № 9. С.1118−1129.
- Gorbunova К.М. and Tkachik Z.A. Copper electrocrystallisation mechanism according to morphological data and impedance measurements.//Electrochimica Acta. 1971. Vol.16. No.2. P.191−200.
- Лежава Т.Н., Меладзе К. Г. Влияние концентрации водородных ионов на механизм электроосаждения меди из растворов «простых» солей.// Электрохимия. 1978. Т. 14. № 11. С.1651−1657.
- Гудавичуте Л.Ю., Вишомирскис P.M., Валентелис Л. Ю. кинетике процесса электроосаждения Си из сернокислых электролитов: Сообщение.// Тр. АН ЛитССР, сер.Б. 1987. Т. 5. № 162. С.3−11
- Яцимирский К.Б., Васильев В. П. Константы нестойкости комплексных соединений. М.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 108.
- Молодов А.И., Лосев В. В. Закономерности образования низко-валентных промежуточных частиц при стадийном электродном процессе разряда-ионизации металла. // Итоги науки. Электрохимия. М.: ВИНИТИ. 1971. Т.7. С.65−113.
- Симонова М.В., Ротянян A.JI. Стадийные реакции в электрохимической кинетике.//Успехи химии. 1965. Т.34. С.734−754.
- И. Лосев В. В., Скрибеный Л. Е., Молодов А. И. Стадийное протекание электродных процессов на амальгаме меди. //Электрохимия. 1966. Т. 12. № 11. С.1431−1437.
- Mattson В., Bockris J.O. Galvanostatic Studies of the Kinetics of Deposition and Dissolution in the Copper-Copper Sulfate System. //Transactions of the Faraday Society, 1. Vol. 55. P.1586−1591.
- Молодов Л.И., Бармашенко В. И., Константинова E.H., Лосев В. В. Изотопный обмен и электродные процессы на амальгаме меди. //Электрохимия. 1972. Т. 8. № 8. С.1173−1176.
- Bockris J.O., Kita Н. The Dependence of Charge Transfer and Surface Diffusion Rates on the Structure and Stability of an Electrode Surface Copper. //Journal of the Electrochemical Society. 1962. Vol. 109. P. 928−935.
- Ризенкампф А., Белтовска Э. Влияние хлоридных и сульфатных ионов на катодные предельные токи меди в кислых электролитах. //Электрохимия. 1975. Т.П. № 3. С. 374−377.
- Лошкарев Д.М., Варгалик В. Ф., Рысаков А. А., Трофименко В. В. Исследование кинетики электровосстановления ионов меди из сульфатных и перхлоратных растворов. // Электрохимия. 1975.Т. 2. № 11. С.1702−1704.
- Березина С.И., Гудин Н. В., Ахметова Р. Л. О механизме катодного восстановления аквакомплексов меди из кислых растворов. //Электрохимия. 1969. Т.5. № 12. С.1481−1484.
- Caban R. and Chapman T.W. Statistical analysis of electrode kinetics measurements-copper deposition from CUSO4-H2SO4 solution. //Journal of the Electrochemical Society. 1977. Vol. 124. No 9. P.1371−1379.
- Krzewska S. Impedance investigation of the mechanism of copper electrodeposition from acidic perchlorate electrolyte. //Electrochimica Acta. 1997. Vol.42. No.23−24. P.3531−3540.
- Malyszko J., Mieczyslaw S. Electrode kinetics of the Cu (II)/Cu (I) system at platinum in water + dimethylsulphoxide (DMSO) mixtures. //Journal of Electroanalytical Chemistry .1988. Vol. 250. P.61−72.
- Huerta Garrido M.E. Experimental and Mechanistic Study of Copper Electrodeposition in the Absence and Presence of Chloride Ions and Polyethylene Glycol (thesis). 2007. 152 P.
- Huerta Garrido M.E., Pritzker M.D. EIS and statistical analysis of copper electrodeposition accounting for multi-component transport and reactions. // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2006. Vol. 594. P. 118−132.
- Kang M., Gross M.E., and Gewirt A.A. Atomic force microscopy examination of Cu electrodeposition in trenches. //Journal of the Electrochemical Society. 2003. Vol. 150 No.5 P.292−301.
- Kang M., Gewirth A.A. Influence of additives on copper electrodeposition on physical vapor deposited (PVD) copper substrates. //Journal of the Electrochemical Society. 2003. Vol. 150 N0.6. P.426−434.
- Radisic A., West A.C., and Searson P.C. Influence of additives on nucleation and growth of copper on n-Si (lll) from acidic sulfate solution. //Journal of the Electrochemical Society. 2002. Vol. 149. No.2. P.94−99.
- Лошкарев M.A., Лошкарев Ю. М. Вольтамперометрия органических и неорганических соединений. «Влияние поверхностно-активных веществ на96электродные процессы» (Академия наук СССР, научный совет по аналитической химии) Москва. «Наука».1985. С.35−46.
- Фрумкин А.Н. Избранные труды Электродные процессы. Москва «Наука», 1987. 336 С.
- Tantavichet N. and Pritzker M.D. Effect of plating mode, thiourea and chloride on the morphology of copper deposits produced in acidic sulphate solutions. // Electrochimica Acta. 2005. Vol 50. No. 9. P. 1849−1861.
- Мабулис Ю.Ю. Теоретические и практические проблемы гальванотехники. Тр. АН ЛитССР. Сер. Б, 1983, т. 1(134), С. 3−11
- Пузаков В.В., Заузолков И. В., Щеглова Р. С. и др. Исследование влияния ПАВ на электроосаждение меди. //Цветная металлургия. 1984. Т. 10. С. 16−19.
- Ледовских В.М. Целенаправленный синтез ПАВ ряда тиомочевины для электроосаждения блестящей меди из сернокислого электролита. //Защита металлов. 1985. Т. 21. Вып.5. С. 741−752.
- Raub Е., Shiffnert. Der Einfluss von Thiohamstoff auf die elektrtolytische Abscheidung von Kupfer im sauren Kupfersulfatelektrolyten. //Metalloberflache. 1971. V. 25. No. 4. P. 114−117.
- Betts A.G. Electrolytic refining of the lead and lead alloys. // Electrochemical Industrial.1903. V.l. 407 P.
- Johnson G.R. and Turner D.R. The effect of some addition agents in thekinetics of copper electrodeposition from sulfate solution .//Journal of the97
- Electrochemical Society. 1962. Vol. 109. P. 798−804.
- Mitchel T.F., in H.F. Mark, D.F. Othmer, C.G. Overberger and G.F. Seaborg (Eds.), Kirk Othmer Encyclopaedia of Chemical Technology, (3rd edn.). Vol. 11. Wiley, New York. 1979. 71 IP.
- Winand R., Troch G., Degrez M. and Harlet P., Proc. Int. Conf. on Application of Polarization Measurements in the Control of Metal Deposition. Elsevier. New York. 1984. p. 133−145.
- Brown G.M., Hope G.A. SERS study of the adsorption of gelatin at copper electrode in sulfuric acid solution. //Journal of Electroanalytical chemistry. 1995. Vol. 397. P. 293−300.
- Электроаналитические методы анализа. Теория и практика, //ред. Ф. Шольц. М:. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2006. 326с.
- Macdonald D.D. Transient Techniques in electrochemistry. Plenium Press. 1977. 329 P.
- Bard A J., Faulkner R. Electrochemical Methods. John Wiley & Sons Inc. N.Y. 1980. 718 P.
- Бонд A.M. Полярографические методы в аналитической химии. Пер. с англ., М.: Химия. 1983. 328с.
- Галюс 3. Теоретические основы электрохимического анализа. Из-во «МИР». Москва.1974. 552с.
- Плесков Ю.В., Филиновский В. Ю. Вращающийся дисковый электрод. Изд-во «Наука». Москва. 1972. 342с.
- Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. Изд-во М. Физматгиз. 1959. 700с.
- Lasia A. Electrochemical Impedance Spectroscopy and Application, Modern aspects of Electrochemistry, B.E. Conway, J. Bockris, and R.E. White, Edts., Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York. 1999. Vol.32. p. 143−248.
- Backer B.C. and West A.C. Electrochemical impedance spectroscopy study of nickel-iron deposition I. Experimental results. //Journal of the Electrochemical Society. 1997. Vol. 144. Nol. P. 164−169.
- Backer B.C. and West A.C. Electrochemical impedance spectroscopy study of nickel-iron deposition… Theoretical interpretation. //Journal of the Electrochemical Society. 1997. Vol.144. No 1. P. 169−175.
- Chassaing E. and Wiart R. Epitaxial growth and electrode impedance of copper electrodeposits. //Electrochimica Acta. 1984. Vol.29. No. 5 P.649−660.
- Cabrielli C., Mocoteguy P., Perrot H., Nieto-Sanz D., and Zhunek Z. A model for copper deposition in the Damascene process. //Electrochimica Acta. 2006. Vol.51. No.8−9. P.1462−1472.
- Ichino R., Cachet C. and Wiart R. Mechanism of zinc electrodeposition in acidic sulfate electrolytes containing Pb2+ ions. //Electrochimica Acta. 1996. V.41. No.7−8. P.1031−1039.
- Wiart R. Elementary steps of electrodeposition analysed by means of impedance spectroscopy. //Electrochimica Acta. 1990.Vol. 35.No.10. P.1587−1593.
- Goldbach S., Messing W., Daenen T. and Lapicque F. Coupled effects of chloride ions and branch chained polypropylene ether LP-1 on the electrochemical deposition of copper from sulfate solutions. //Electrochimica Acta. 1998. Vol.44. No 2−3. P.323−335.
- Long J.G., Searson P.C., Vereecken. Electrochemical characterization of «adsorption-desorption of the cuprous-suppresor-chloride complex duringelectrodeposition of copper. //Journal of the Electrochemical Society. 2006. Vol.153. No.4. P. 258−264.
- Fabricius G. and Sundholm. The effect of additives on the electrodeposition of copper studied by the impedance technique. //Journal of Applied Electrochemistry. 1985. Vol. 15. No.6. P. 797−801.
- Varvara S., Muresan L, Popescu I. C., Maurin G. Kinetics of copper electrodeposition in the presence of triethyl-benzyl ammonium chloride. //Journal of Applied Electrochemistry. 2003.Vol. 33. No.8. P. 685−692.
- Hurt R. L., Macdonald J. R. Distributed Circuit Elements in Impedance Spectroscopy: a Unified Treatment of Conductive and Dielectric Systems // Solid State Ionics. 1986 Vol. 20. P. 111−124.
- Barsoukov E., Macdonald J. Ross. Impedance Spectroscopy Theory, Experiment and Applications. By Wiley-Interscience. 2005. 595 P.
- Wu X., Ma H., Chen S., Xu Z., Sui A. General equivalent circuits for faradaic electrode processes under electrochemical reaction control. //Journal of the Electrochemical Society. 1999. Vol. 146. No. 5. P. 1847−1853.
- Macdonald J.R. Impedance Spectroscopy. John Wiley and Sons. New York. 1987. 348 P.
- Sauerbray G. // Z. Phys. 1959. V. 155. P. 206.
- QCM100 Quartz Crystal Microbalance Analog Controller. QCM25 Crystal Oscillator. Operation and service manual. Stanford Research Systems. 2002.
- Tsionsky V., Gileadi E. Early stages in the electroplating of copper and silver on gold. // Materials Science and Engineering A302. 2001. p. 120−127.
- Hitchman M. Measurement of Dissolved oxygen. //Chemical Analysis. 1978. V.49. P. 225.
- Дамаскин Б.Б., Петрий О. А. Введение в электрохимическую кинетику. М.: Высш. шк., 1983. 400с.
- Newman J. S. Electrochemical Systems. Prentice Hall, Englewood Cliffs. 1991. 414 P.
- Соловьева Т.Г., Малев B.B., Никифорова Т. Г. Исследование электроосаждения меди из кислых сульфатных и перхлоратных электролитов методами спектроскопии фарадеевского импеданса и кварцевого микробаланса. // Электрохимия. 2008. Т. 44. № 11. С.1388−1408.
- Малев В.В., Соловьева Т. Г., Никифорова Т. Г. Оценка параметров процесса электроосаждения меди по данным импедансной спектроскопии. // Вестник СПбГУ. 20Ю.Сер. 4. Вып. 2 .С. 49−70
- Добош Д. Электрохимические константы. M.: Из-во «Мир». 1980. 456С.