六氰合铁酸铜钴薄膜修饰铂电极的电化学、XRD及XPS研究

采用循环伏安法在铂电极上电聚合了六氰合铁酸铜钴薄膜 ,并用电化学、XRD和XPS对该薄膜进行了表征 .研究表明此薄膜属于取代型的多核六氰合铁酸盐 ,由Cu2 + ,Co2 + 和Fe2 + 共同占据晶格格点 .通过改变Cu2 + ,Co2 +和Fe3 + 在沉积液中的比例可以改变聚合膜的性质 .随沉积液中Cu2 + 含量的增加 ,聚合膜中铜的含量相应增加而晶格常数则逐渐减小 ,但保持着面心立方的晶格对称性 .当沉积液中Cu2 + ∶Co2 + ∶Fe3 + =1∶1∶2时 ,得到的聚合膜具有比较典型的性质 ,该薄膜修饰的铂电极在pH 4～ 10之间均能保持着稳定的电化学响应 .其对一价阳离子的选择性顺序为K+ >Li+ >Na+ >NH4 + ,与单组分的六氰合铁酸铜和六氰合铁酸钴都存在着较大的差别 .XPS实验表明氧化态薄膜中铁元素以Fe (Ⅲ )存在 ,并且在X射线的照射下很快转化为Fe (Ⅱ ) .

六氰合铁酸铜钴薄膜修饰电极的in-situ FTIR研究

本文用循环伏安法在铂电极的表面电沉积了六氰合铁酸铜钴薄膜 ,结合电化学方法 ,研究了修饰膜氧化过程中的现场红外光谱。

等离子体增强原子层沉积技术制备碳化钴薄膜

报道了一种新型PE-ALD工艺用于沉积碳化钴薄膜。以脒基钴为前驱体,在氢等离子体作用下,成功制备了碳化钴薄膜。薄膜厚度与沉积循环关系显示薄膜生长为理想的逐层生长行为,100℃下薄膜生长速率为0.066 nm/cycle。利用XRD和TEM对所沉积的薄膜进行表征,结果表明薄膜是多晶的六方晶系Co3C晶体结构。XPS的结果表明沉积的碳化钴膜具有高纯度。在深宽比高达20:1的硅基底沟槽中研究碳化钴薄膜的保型性,显示该PE-ALD工艺可以沉积厚度均匀、光滑且高度保形的碳化钴薄膜,这有利于在高深宽比的3D结构中的涂覆并且在负载催化剂领域具有潜在应用。

镍钴薄膜磁敏传感器的研究

介绍了一种新型的三端镍钴薄膜磁敏传感器的设计、制造及工作原理 。

硅油基底上楔形钴薄膜的褶皱形貌研究

利用玻璃盖片的遮挡效应,采用直流磁控溅射方法在硅油基底上成功制备出膜厚连续变化的楔形钴薄膜系统,并研究了该薄膜的内应力释放模式。实验表明,沉积过程中系统受热膨胀,随后的冷却过程导致钴薄膜中产生较大的压缩应力,并形成多种特征的褶皱形貌。在楔形薄膜和平整薄膜的过渡区域,发现存在明显的分界线,边界对褶皱的取向具有较强的调控作用(褶皱基本垂直于分界线),并可用薄膜的应力模型进行解释。在楔形薄膜区域,褶皱的波长随距离的增加明显减小,反映出薄膜厚度随距离的变已化很规难律分:在辨距,薄离膜小厚于度50也0μ趋m近时于,薄零膜。厚度均匀递减;当距离大于500μm时,薄膜厚度的衰减趋势变缓;当距离接近于900μm时,褶皱已很难分辫,薄膜厚度也趋近于零。

高压二氧化碳电镀钴薄膜颗粒形貌

本文研究了高压二氧化碳电镀钴薄膜颗粒形貌的影响。实验高压二氧化碳分别为液态((15 MPa,25℃),亚临界态((15 MPa,30℃),超临界态((15 MPa,40℃)。高压二氧化碳电镀在高压釜中进行电镀,电镀液使用20%体积分数的高压二氧化碳和80%体积分数的钴电镀液。本文同时研究了温度和电流密度的影响。钴薄膜颗粒形貌随着温度的下降和电流密度的上升由片状转变为棱锥状以及半球状结构。

多孔氢氧化钴薄膜的制备及其超级电容器性能

采用水热合成法在泡沫镍基体上制备了多孔氢氧化钴薄膜.薄膜由厚度约为20nm的氢氧化钴片层组成.通过循环伏安法、恒电流充放电测试法等对多孔氢氧化钴薄膜电极在2mol/LKOH电解液中进行电化学性能的测试.结果表明,多孔氢氧化钴薄膜具有良好的赝电容性能.在室温条件下,当电流密度为2A/g时,多孔氢氧化钴薄膜比容量达到935F/g,且其大电流放电性能优良,电流密度为40A/g时其比容量达到589F/g.多孔薄膜还表现出良好的循环特性,在电流密度2A/g循环1500周期后,容量保持率为82.6%.

钴金属薄膜制备研究进展

近年来,由于钴薄膜具有优良的物理化学性能如低电阻率、高磁各向异性、高催化活性等引起人们的广泛关注。在集成电路领域,基于钴优异的低电阻率特性,钴可以替代铜成为新一代半导体导线材料,在10 nm、7 nm,甚至在5 nm、3 nm芯片制造工艺下作为互连导线,可以提升导电性、降低功耗并大幅减小芯片体积,使芯片效能更高。目前已经有许多制备钴金属薄膜的研究,本文重点介绍利用化学气相沉积技术、热原子层沉积技术以及等离子体辅助原子层沉积技术制备钴薄膜的研究现状,讨论各种制备方法的优劣,对所使用的前驱体做了总结,并展望了发展趋势。

热处理对化学镀钴磷薄膜组织结构和磁学性能的影响

化学镀钴磷薄膜具有优良的磁学性能。研究了不同的热处理条件下薄膜组织结构对磁学性能的影响。化学镀钴磷薄膜镀态下为单一的α－固溶体，矫顽磁力和矩形比较高，具有磁各向异性。随着温度的升高，依次析出ＣｏＰ２和Ｃｏ２Ｐ相，并由密排六方结构的α－Ｃｏ向面心立方结构的β－Ｃｏ转变；矫顽磁力经２００℃，１ｈ热处理后达到最大值，随后呈下降趋势。

Co^(2+)含量对钴铁氧体薄膜结构及磁性的影响

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了钴铁氧体CoxFe3―xO4(x=0.2~0.8)薄膜。分别用振动样品磁强计及X射线衍射仪对样品的磁性和结构进行了测量与分析。结果表明,随Co2+含量增加,样品中的尖晶石相衍射峰逐渐增强,至x=0.8时为单一的尖晶石结构。高Co2+含量(x>0.7)样品的饱和磁化强度和矫顽力随退火温度的升高呈上升趋势,630℃退火Co0.8Fe2.2O4薄膜矫顽力达156kA/m。Co2+含量的增加还可使晶粒细化。当Co2+含量x=0.8时,可同时获得好的磁性能及小的晶粒。

电沉积制备钴-钼合金薄膜及其耐蚀性的研究

采用电沉积方法制备了钴-钼合金薄膜,并研究了钼酸钠的浓度对薄膜耐蚀性的影响。研究发现,钴-钼合金薄膜具有一种典型的Co3Mo四面体结构。适当提高镀液中钼酸钠的浓度,有利于提高薄膜中钼的质量分数及薄膜的耐蚀性。但当镀液中钼酸钠的浓度过高时,会阻碍钴的电沉积,促进析氢过程,MoO2的析出使得薄膜表面的粗糙度和孔隙率增大,薄膜的耐蚀性变差。

离子液体中电沉积钴-银软磁薄膜

使用离子液体(EMIC)和乙二醇的混合液作为电解液,电沉积制备钴-银软磁薄膜。研究发现,乙二醇能够有效地解离离子液体,从而增加电解液中氯离子和钴配合物的浓度。增大电解液中乙二醇的体积,有利于加快钴的沉积速率,提高钴-银薄膜中钴的质量分数,从而提高钴-银薄膜的比饱和磁化强度。随着乙二醇的体积的增大,钴-银薄膜从颗粒状逐渐转变为枝晶状,矫顽力逐渐增大。

施加偏压对采用等离子体辅助热丝化学气相沉积法在硬质合金上沉积金刚石/碳化硅/硅化钴复合薄膜的影响

金刚石涂层硬质合金是一种出众的刀具材料,将碳化硅掺入金刚石涂层中不仅可以提高涂层的断裂韧性,还能够提高薄膜与基体之间的粘附性。文章采用氢气、甲烷和四甲基硅烷混合气体作为反应气体,用直流等离子体辅助热丝化学气相沉积法在硬质合金基体上沉积金刚石-碳化硅-硅化钴复合薄膜。通过扫描电子显微镜、电子探针显微分析、X射线衍射和拉曼光谱对薄膜的表面形貌、成分以及结构进行了分析,结果显示此复合薄膜中含有金刚石、碳化硅(β-Si C)和硅化钴(Co2Si、Co Si)。复合薄膜的结构和成分可通过调节偏流和气相中四甲基硅烷的浓度来控制,随着偏流的增加,复合薄膜中金刚石晶粒尺寸变大且含量增加,β-Si C的含量减少,因为复合薄膜沉积过程中正偏压促进金刚石的生长,并且增强金刚石的二次形核。虽然电子轰击同时增强了氢气、甲烷和四甲基硅烷的分解,但随着偏流的增加,气相中产生的碳源浓度高于硅源浓度,使金刚石比β-Si C在空间生长上更具有优势。当偏流过高时则形成纯金刚石,不能够同时沉积金刚石、β-Si C和硅化钴三种物质。通过调节偏压和气体成分,金刚石和碳化硅在复合薄膜中的分布得以控制。该工作有助于理解和控制复合材料和超硬薄膜的生长,所产生的复合薄膜可用于提高金刚石涂层刀具切削性能。

温度及锌含量对钴锌铁氧体薄膜的影响

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了锌含量x=0．1—0．4的钻锌铁氧体薄膜．X射线衍射结果表明，所有样品均为单一的尖晶石结构，样品的晶化温度较低，晶粒尺寸在12～36nm之间．样品的晶格常数随锌含量的不同有少许变化．磁测量显示，样品的比饱和磁化强度随锌含量的不同变化显著，这是由Zn2＋在尖晶石结构中的占位引起的．变温磁测量显示，样品的居里温度随锌含量的增加而降低．

电沉积钴-钨合金薄膜的磁性能及其测量方法

采用电沉积技术在纯铜片上制备了钴-钨合金薄膜,并研究了钴-钨合金薄膜的磁性能与其厚度、结构及表面形貌等的关系。结果表明:钻鹄电沉积属于诱导共沉积,铸在鉛表面氢原子的催化作用下与钴发生共沉积。钴-钨合金薄膜的厚度约为6um,属于Co3W四面体结构,其表面由典型瘤状颗粒构成。钴-钨合金薄膜垂直方向的磁性能优于平行方向的磁性能,最大矫顽力为74.42 kA/m.

锰钴镍氧薄膜热敏型多元红外探测器研制

通过光刻和湿化学腐蚀工艺,成功制作出规格为2×8的多元锰钴镍氧薄膜红外探测器件.测试表明,室温下锰钴镍氧薄膜材料负电阻温度系数达-3.8%K-1.10 Hz调制频率和±15 V电压偏置条件下,线列器件典型探测元黑体响应率为107 V/W,探测率为2×107cmHz1/2/W,8元器件响应不均匀度为5.9%.实验结果表明锰钴镍氧薄膜焦平面器件制备的可行性,有可能作为新型室温全波段探测器件得到应用.

钴镍基磁性薄膜的研究现状及进展

介绍了广泛应用于电子行业的钴镍基磁性薄膜,讨论了磁性薄膜的分类、制备方法、钴镍基磁性薄膜的应用领域以及当前研究的发展趋势。磁性薄膜按其性能的不同一般可以分为软磁薄膜、磁记录薄膜、磁光记录薄膜等。其制备方法有溅射法、电镀法、化学镀法等。钴镍基磁性薄膜的研究主要集中在稀土介入、纳米领域以及非晶态镀层领域,可以看出这些领域也是钴镍基磁性薄膜今后的研究方向。

溅射非晶钴硅薄膜的晶化过程及其分析

利用射频磁控溅射方法制备了具有CoSi2成分的非晶薄膜,对非晶薄膜的晶化过程进行了原位X射线分析。结果显示,溅射态薄膜为非晶态,而自由能-成分曲线说明非晶态合金有较低自由能。在非晶晶化过程中初生相为CoSi相,其形成由有效形成热(EHF)因素和结构因素决定。随加热温度升高,非晶薄膜晶化最终得到晶体CoSi2薄膜。

铜的表面硬化技术——铜表面镀钴硼化物薄膜的形成

前言铜(Cu)作为一般导电材料使用范围很广,但它较软,不适合作耐磨材料。由于要求导电性和耐磨性均好的场合也较多。所以要提高Cu表面的耐磨性.可以通过镀Cr、喷镀等表面处理。有报道说在Cu的表面镀Ni或Cr,再作硼化处理,使Cu表面形成Ni或Cr的硼化物;或者把含有形成硼化物元素的Cu合金进行硼化处理;或者镀Co后进行硼(B)的扩散浸透,使钢表面形成硼化物薄膜。本文对Cu表面形成硼化物薄膜作了研究。这种处理的特征是:在需耐磨处镀Co,通过B的扩散渗透,局部获得Hk1000的硬质薄膜。处理条件和生成硼化物的组成,断面组织以及硬度等方面作了研讨。

超声波诱导下化学镀制备钴-镍合金薄膜

在超声波诱导下化学镀制备钴-镍合金薄膜,并研究了超声波功率对沉积速率及薄膜性能的影响。结果表明:选择适当功率的超声波,有利于提高沉积速率,降低薄膜的表面粗糙度,细化薄膜表面的微粒,从而大大提高薄膜的耐蚀性。当超声波功率大于100 W时,剧烈的空化效应降低了还原剂的稳定性,使得薄膜表面团聚开裂,耐蚀性降低。