Ионика твердого тела. Том 1 - Иванов-Шиц А.К.
ISBN 5-288-02746-3
Скачать (прямая ссылка):
Пленки Agl получали [66] электрохимическим окислением серебра (служившего
анодом) в иодо-содержащих электролитах, пропуская через раствор ток до
2,5 мА/см3 Возможно использование электролитов трех типов А - водный
раствор KI* В - водный раствор HI и С - органический раствор, содержащий
12 В зависимости от состава раствора и конкретных условий осаждения
пленки Agl имели различную структуру при использовании растворов KI или
HI на поверхности серебра образуется пленка p-Agl, а при применении
органических растворителей, содержащих иод, - пленка y-Agl с ярко
выраженной ориентацией Слон, полученные этим методом, имели значительную
шероховатость* что в ряде случаев затрудняло их использование
Метод электроосаждения был успешно использован для приготовления
тонкопленочных СИП систем Agl-А&Л04 (X = W* Р, Сг* Мо) [66-70] и MA&I* (М
= К, NH<) [71-74], Си+-ТЭЛ [75], которые достаточно сложно получать с
помощью вакуумной технологии Характеристики электроосаж-денньгх пленок
зависели от ряда параметров Определяющими являлись температура, при
которой проводится электролиз* плотность тока и наличие примесей Их
влияние в значительной степени сказывается на скорости роста пленки на
аноде, а также на качестве пленки При правильно подобранном режиме
электроосаждения покрытия получались беслористые* однородные,
стехиометрического состава и имели проводимость, сравнимую с
проводимостью объемных образцов
В табл 4 указаны характерные режимы получения пленок СИП с помощью
методов электролитического осаждения
Таблица 4 Условия получения тонких пленок СИП (электролитическое
осаждение)
СИП Температура электролиза, К Плотность тока, мА/см^ Толщина пленки,
мкм Литература
Ag5IW04 330 2 20 [68* 69]
Ag?L|P04 320 2 70 167]
Ag^CrO* 330 2 - [68]
NH*AgJ, 310 10 50-100 [72]
Ag6I4Mo04 305 2 70 [70]
KAg*I5 318 1 25-120 [71]
CuCl-CuBr-Cul 300 5 50 [75]
53
4*2*3* Метод ионного наслаивания* Одним из наиболее перспективных и
актуальных методов получения тонких слоев материалов является
направленный синтез нанослоев ТЭЛ Как известно, к числу методов синтеза
подобных слоев относится метод ионного наслаивания [76], среди достоинств
которого следует подчеркнуть возможность получения нанослоев на
поверхности как дисперсных веществ, так и объектов произвольной, сколь
угодно сложной формы, а также проведение синтеза в мягких условиях "soft
chemistry" при сравнительно простом аппаратурном исполнении
Послойный синтез из растворов на поверхности подложки был впервые
предложен Айлером [77], синтезировавшим слои оксида кремния, используя в
качестве исходных структурных единиц наносимого слоя заряженные частицы
коллоидного кремнезема При обработке поверхности подложки, нес>щей заряд,
противоположный заряду коллоидных частиц кремнезема, происходило его
осаждение Затем обработкой подложки с нанесенным слоем раствором соли
добивались изменения заряда нанесенных частиц и последующего осаждения
второго слоя Обратимость реакций нонного обмена, протекающих на
поверхности, затрудняет использование идеи этого подхода для
осуществления синтеза слоев с максимальной точностью регулирования их
толщины, когда в качестве основных "строительных элементов*' структуры
необходимо брать катионы и анионы
Однако в работах [78, 79] показано, что РО4 -замещенный силикагель
является эффективным
сорбентом ионов Hf*1", Zr4+, Sn4+ Установлена также возможность
использования Са2+-замещенного
силикагеля как анионобменника по отношению к РО4 [80] В работе [81]
наблюдалось повышение
адсорбции ионов РО4' на 2п2-н-замещенном силикагеле по сравнению с
Незамещенном При этом
предполагалось, что на поверхности при взаимодействии с раствором
образуется один слой фосфата металла Приведенные выше результаты могут
быть объяснены с помощью правила Фаянса ион адсорбируется на поверхности
эффективнее, если образует с противоположно заряженным ионом, входящим в
структуру подложки, труднорастворимое или слабодиссоциирующее соединение
[82]
Следовательно, для получения тонкослойных структур существует возможность
применять принципы химической сборки твердых веществ, которые были
реализованы в методе молекулярного наслаивания, основанном на необратимой
адсорбции на поверхности легкогцдролизующихся молекул хлоридов металлов
[83-87] Другими словами, при синтезе тонких слоев можно использовать не
молекулы, а ионы и тем самым выполнять ионное наслаивание
В основе метода ионного наслаивания лежит проведение на поверхности
подложки в растворах актов необратимой последовательной сорбции анионов и
катионов, образующих при взаимодействии труднорастворимые соединения При
этом толщина слоя задается числом циклов ионного наслаивания, включающих
промежуточную отмывку от избытка реагентов
Подложка в данном случае выступает попеременно в качестве катионо- и
анионообменника, а это означает, что могут быть широко использованы
представления об ионном обмене В настоящее время практически для всех
