Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Электрохимические процессы в технологии микро- и наноэлектроники

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
11.5 Mб
Скачать

3.4. Пористый анодный оксид алюминия

193

^

-р + а /Г -1 у=0,

(3.59)

дТ at

где а, Ь, с, (5 и у —эмпирические коэффициенты. Их значе­ ния для каждого электролита представлены в табл. 3.2.

Зависимости температуры зоны реакциии и плотности тока неизвестны, но, начиная с некоторого момента време­ ни, можно считать их линейными и определить из эмпири­ чески полученных кинетических зависимостей.

Таблица3.2

Эмпирические коэффициенты в (3.5) для электролитов на основе щавелевой, серной и ортофосфорной кислот

Э л е к т р о л и т

а

 

Ъ

с

р

У

H 2S 0 4

0 ,0 7 5 •

1 0 " 13 0 ,0 0 7

3 , 3 3 1 6

0 , 4 - 0 , 0 1

0 , 0 0 1 - 0 , 0 1

( С О О Н ) 2

0 , 1 1 6 - 1 0 -1 3

0 ,2

3 , 3 3 1 6

0 , 3 2 - 0 , 0 1

0 , 0 0 1 - 0 , 0 2

н3ро4

0 , 6 7 5 - 1 0 -13

0 ,1 8

3 ,3 3 1 6

0 , 1 2 - 0 , 0 1

0 , 0 0 1 - 0 , 0 4

Исходя из выражения (3.59), можно получить оптималь­ ное соотношение между значениями температуры в зоне реакции и плотности тока для случая, соответствующего минимальному изменению диаметра поры.

T = - S tl+ 8 ,

(3.60)

b'Р

 

где 5 — поправочный коэффициент, установленный эм­ пирически для каждого электролита (для H2S04 —312, (СООН)2 - 320 и Н3Р04 - 326).

Таким образом, сохраняя это оптимальное соотношение Т иу, молено обеспечить минимальное изменение диаметра поры при неизменном периоде структуры.

Для стабилизации и динамического изменения темпера­ туры в электрохимической ячейке используется термоэлек­ трическая система, работающая на эффекте Пельтье. Данный способ поддержания постоянной температуры наиболее эф­ фективен. Применение твердотельных полупроводниковых модулей и соответствующих конструкционных решений позволяет получить температуру в реакционной зоне ниже температуры окружающей среды более, чем на 25 °С, обес­ печить высокую точность поддержания требуемой темпера­

3.4. Пористый анодный оксид алюминия

197

К,%

Рис. 3.36. Зависимости степени упорядоченностипористого оксида алюминия, сформированного вэлектролитена основе щавелевой кислоты, отдлительности его формирования

в различных режимах:

1 — п о т е н ц и о с т а т и ч е с к о м ; 2 — т е р м о с т а т и ч е с к о м ;

3 — п р и и с п о л ь з о в а н и и р е ж и м а д и н а м и ч е с к о г о и з м е н е н и я т е м п е р а т у р ы с и з м е н е н и е м п л о т н о с т и т о к а

пень упорядоченности достигается за весьма короткое вре­ мя при использовании режима дийамического изменения температуры с изменением плотности тока.

3.4.7. Примеры применения пористого оксида алюминия

Наноразмерные нити в порах оксида алюминия

В последнее время интенсивно разрабатываются мето­ ды получения металлических наноразмерных нитей с це­ лью создания на их основе новых магнитных материалов. В частности, в таких структурах наблюдают отрицатель­ ное гигантское магнитосопротивление. Так как свойства нанокристаллов существенно зависят от размеров струк­ турных элементов, то важным параметром самоформирующейся маски является дисперсия диаметра каналов. В этом смысле литография является идеальным методом создания масок, однако он характеризуется высокими затратами времени и стоимостью. Анодное окисление для создания пористых материалов является не только дешевым мето­ дом, но и высокопроизводительным, так как практически нет ограничения по величине обрабатываемой поверхности. Поэтому пленки анодного оксида успешно конкурируют с пористыми матрицами, изготовленными с помощью ли­ тографических методов. Существует возможность создания нанометровых структур в оксиде алюминия на основе ко­

Соседние файлы в папке книги