电解液温度和pH值对铜电沉积行为及性能的影响

通过循环伏安(CV)和计时电流(CA)实验研究了电解液温度和pH值对铜电结晶行为的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、三维超景深显微镜和显微硬度计分析了电解液温度和pH值对铜电沉积层的相成分、择优取向、微观结构、粗糙度和硬度的影响。结果表明,铜电结晶过程均为受扩散控制的三维形核生长模式。当电解液温度为35℃时,铜的电沉积效率最高;电解液pH值为9时,对铜的电沉积促进作用最优。不同电解液温度和pH值最终的成核机制均为三维瞬时成核生长。随着电解液温度的升高和pH值的降低,择优取向由(111)晶面转变为(220)晶面。当电解液温度为35℃,pH为9时,可获得具有平整致密、粗糙度和硬度良好的铜电沉积层。