07.12.2009

Задача практикума

«Темплатируемое электроосаждение металлических

нанопроволок»

Химические методы получения наноструктур

https://elch.chem.msu.ru/rus/prgmfti.htm

Проволоки/контуры

Ni Au

~ 2*108 пор/см2

Dp ~ 200 нм

h h = 22 мкм, h1 ~ 0.05 мкм

h1

Основные стратегии:

- осаждение в поры → напыление с двух сторон

- напыление с одной стороны → осаждение в поры + на наружную сторону

Предварительные оценки:

- объем пор → затраты заряда на их заполнение

- толщина слоя → затраты заряда на рост слоя

1осаждение

Электролит Ваттса (Watts bath)

3XRD

2SEM

Тестовые образцы для пола-нирования экспериментов поджозефсоновским переходам

Ni2+ + 2e → Ni

г/л: NiSO4 – 300, NiCl2 – 90, H3BO3 – 45.

Потенциал осаждения:Е

Еравн

Ni2+/Ni

Еравн

H+/H2Рабочий интервал

Ток - время

Заряд

Масса осадка

Выходпо току

Дефектностьосажденного металла

Уточнение заполнения итолщины наружного слоя

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500t (c.)

i (m

A)

850 mV

900 mV

1050 mV

-Е (AgCl/Ag):

Этап I – заполнение пор

Признаквыходапроволокиз пор

-Е (AgCl/Ag):

Этап II – формирование наружного слоя

Признаквыходапроволокиз пор

-4,5

-4

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000t (c)

i (m

A)

850 mV+5Kl

900 mV+5Kl

1050 mV+ 5Kl

-Е (AgCl/Ag):

Микроскопия: мембрана, напыленный подслой

Микроскопия: мембрана, оценка плотности пор

Микроскопия: скол

Микроскопия: скол

Микроскопия: соединения проволок с напыленным Au

Рентгеновская дифракцияSTOE Powder Diffraction System 08-Dec-09MSU, Department of Chemistry

2Theta10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

Rel

ativ

e In

tens

ity (

%)

(Range 1)

AuAu, Ni

Ni

Au

Ni

AuДо осаждения

После осаждения

Dint Dp

hГибридные S/N/S

h2

S N

h3 ~ 3 мкм

h3

периодичность важна?

Dp 100 – 300 нм?

h1 - ?

h2 < 0.1 мкм

Dint Dp

h2

S FM

h3

h1 - ?

N

Гибридные S/FM/S

h3 ~ 1-5 мкм

h2 ?

периодичность важна?

нечетное число FM

Dp ?

Dint ?

Dint ?

h – 30-50 мкм?ПЕРСПЕКТИВЫ