Search academic texts

Registration Number

0511U000529, Doctoral dissertation

Status

д.т.н.

Date

27-05-2011

popup.evolution

o

Title

Electrochemical formation of functional coatings for microelectronics

Author

Bersirova Oksana Leonidivna,

popup.head Kublanovsky Valeriy Semenovich
popup.opponent Байрачний Борис Іванович
popup.opponent Веліченко Олександр Борисович
popup.opponent Ларін Василь Іванович

Description

Об'єкт дослідження - процеси електрохімічного синтезу тонкошарових функціональних покриттів срібла, золота та сплавів Mo та W, як заміни золота, для мікроелектроніки. Мета дослідження полягає у вирішенні наукової проблеми технічної електрохімії по створенню основ електрохімічного синтезу функціональних матеріалів (на прикладі покриттів срібла, золота в технології мікроелектроніки) на основі розвитку уявлень про вплив електрохімічної кінетики на структурочутливі властивості осадів і прогностичну можливість керування ними із залученням теорії електроактивних комплексів та гіпотези про кореляційний взаємозв'язок функціональних властивостей з фундаментальними кінетичними характеристиками. Методи дослідження - вольтамперометрія, хронопотенціометрія, математичне моделювання, спектрофотометрія, оптична та електронно-мікроскопічна металографія, рентгеноструктурний та мікрорентгено-спектральний аналіз, профілографія, електрохімічна імпедансна спектрометрія, елементний аналіз продуктів корозії, методи вимірювання електропровідності, мікротвердості, адгезії, зносостійкості, шорсткості, поруватості, міцності паяємості, ультразвукової мікрозварки розварки, та ін. Теоретичні і практичні результати: Виявлений діапазон стійкого процесу функціонального осадження (мінімальної динамічної нестабільності системи) (електрохімічний опір складає 4RT/?nFjгр при поляризації струмом j=0.4?0.6jгр), де реалізується найбільш сприятлива енергетика переважного зростання граней кристалів при мінімальній роботі утворення поверхні, що дозволяє отримувати осади електролітичного золота і срібла, фізико-хімічні властивості яких стабільні. Знайдена нова закономірність електрохімічної кінетики - розряд різних координаційних іонів арґентуму(І) та ауруму(І) відбувається за загальним механізмом. Як кореляційний параметр для прогнозування функціональних властивостей покриттів срібла і золота запропонований взаємоузгоджений параметр, що являє собою електрохімічний опір системи, природу комплексного іона і умови утворення ЕАК. Знайдені нові технічні рішення: розроблені альтернативні шляхи заміни контактного золота сплавами на основі тугоплавких металів з металами підгрупи заліза; новий селективний метод електрохімічної регенерації срібла; оптимізовані електроліти (обґрунтований склад електроліту, природа ЕАК, діапазон стійкого електроосадження, режим електролізу), вирішені проблеми контактного обміну, пасивації анодів, збільшення терміну служби буферних електролітів; які впроваджені в технологіях нанесення контактного провідного шару золота, срібла і сплавів вольфраму і молібдену, на металеві поверхні, напівпровідники і кераміку, в конкурентоздатних виробах мікро- і наноелектроніки, з істотним зниженням (до 15%) відбракованої продукції. Новизна: Наукові результати, що отримані при дослідженні кореляційного зв'язку між електрохімічною кінетикою і структурою та морфологією осадів, встановлені умови стійкого режиму процесу електроосадження металевих покриттів з функціональними властивостями, запропоновані принципи підбору компонентів електроліту, критерії оцінки та прогнозування властивостей осадів є новими та оригінальними. Результати впроваджено в технологіях керованого електроосадження функціональних гальванічних покриттів. Сфера (галузь) використання - технологія нанесення гальванічних покриттів мікроелектроніки, мікросистемної техніки, електрохімічне матеріалознавство. Ключові слова: функціональне покриття, срібло, золото, координаційна сполука, електровідновлення, кінетика, механізм, електрохімічний опір.

Registration Date

2011-05-27

popup.nrat_date

2020-04-04