Cấu trúc của lớp phủ Ir và Ir-Al2O3 thu được bằng phương pháp lắng đọng hơi hóa học trong sự có mặt của oxy

Springer Science and Business Media LLC - Tập 51 - Trang 82-91 - 2010
N. V. Gelfond1, N. B. Morozova1, I. K. Igumenov1, E. S. Filatov1, S. A. Gromilov1, Yu. V. Shubin1, R. I. Kvon2, V. S. Danilovich1
1A. V. Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Division, Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, Russia
2G. K. Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Division, Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, Russia

Tóm tắt

Bằng phương pháp lắng đọng hơi hóa học, các lớp phủ Ir và Ir-Al2O3 được tạo ra với độ dày lên tới 40 μm trên các nền thép đã được phủ một lớp Al2O3. Các tris-acetylacetonat của iridi(III) và nhôm(III) được sử dụng làm tiền chất. Các quá trình lắng đọng được thực hiện ở áp suất khí quyển trong điều kiện có oxy. Các lớp phủ thu được được nghiên cứu bằng phương pháp nhiễu xạ tia X, quang phổ điện tử tia X và kính hiển vi điện tử quét. Các phụ thuộc của cấu trúc và thành phần lớp phủ vào điều kiện chuẩn bị đã được xác định. Sự gia tăng nhiệt độ lắng đọng dẫn đến hình thành các lớp phủ Ir có cấu trúc rời rạc và không liên tục, kích thước của các tinh thể kim loại tăng lên, và nồng độ oxy trong thành phần của chúng cũng tăng. Việc tăng nồng độ hơi tiền chất trong vùng lắng đọng tại một nhiệt độ lắng đọng không đổi đã dẫn đến sự hình thành các lớp phủ Ir bao gồm các lớp có cấu trúc khác nhau (đặc, cột và hạt). Các lớp phủ Ir-Al2O3 hỗn hợp được cấu tạo từ kim loại Ir và các tinh thể Al2O3 vô định hình, thể hiện kết cấu iridi rõ nét theo hướng [111], có cấu trúc đặc hoàn hảo nhất. Việc bổ sung pha oxit vào thành phần lớp phủ làm giảm một nửa kích thước tinh thể Ir.

Từ khóa

#lớp phủ Ir #lớp phủ Ir-Al2O3 #lắng đọng hơi hóa học #cấu trúc lớp phủ #oxy

Tài liệu tham khảo

V. E. Ivanov, E. P. Nechiporenko, V. M. Krivoruchko, and V. V. Sagalovich, Crystallization of High-melting Metals from Vapor Phase [in Russian], Atomizdat, Moscow (1974). J. R. Handley, Platinum Metals Rev., 30, No. 1, 12/13 (1986). L. B. Hunt, ibid., 31, No. 1, 32–41 (1987). N. A. Saltykova and B. E. Baraboshkin, Proc. 6th Intern. Conf. “Manufacturing and maintenance of products made with noble metal alloys,” Ekaterinburg (1996), p. 20. N. A. Saltykova, Proc. 16th Internat. Chernyaev Symp. on Chemistry, Analysis, and Technology of Platinum Group Metals, Ekaterinburg (1996), p. 274. S. Petersson, J. Baglin, W. Hammer, et al., J. Appl. Phys., 50, No. 5, 3357–3365 (1979). T. Sands, V. G. Keramidas, K. M. Yu, et al., ibid., 62, No. 5, 2070–2079 (1987). W. R. Graham, D. A. Reed, and F. Hutchinson, ibid., 43, No. 7, 2951–2956 (1972). N. G. Sedelnikov, A. M. Orlov, A. M. Fatushin, et al., Proc. 16th Internat. Chernyaev Symp. on Chemistry, Analysis, and Technology of Platinum Group Metals, Moscow (2001), p. 287. J. R. V. Garcia and T. Goto, Materials Transact., 44, No. 9, 1717–1728 (2003). C. Hu, J. Wan, and J. Dai, Platinum Metals Rev., 49, No. 2, 70–76 (2005). M. Kajiwara, S. Uemiya, T. Kojima, and E. Kikuchi, Catal. Today, 56, 83 (2000). V. G. Bessergenev, N. V. Gelfond, I. K. Igumenov, et al., Supercond. Sci. Technol., 4, No. 7, 273–278 (1991). N. V. Gelfond, I. K. Igumenov, A. I. Boronin, et al., Surface Science, 275, 323–331 (1992). N. V. Gelfond, F. V. Tuzikov, and I. K. Igumenov, Thin Solid Films, 227, No. 2, 144–152 (1993). N. V. Gelfond, V. I. Zaikovskii, and I. K. Igumenov, Surface: Physics, Chemistry, Mechanics, 5, 50–57 (1994). N. V. Gelfond, P. S. Galkin, I. K. Igumenov, et al., J. Phys. IV France, 11, 593–599 (2001). I. K. Igumenov, N. V. Gelfond, P. S. Galkin, et al., Desalination, 136, 273–280 (2001). A. M. Badalian, V. I. Belyi, N. V. Gelfond, et al., J. Struct. Chem., 43, No. 4, 556–580 (2002). I. K. Igumenov, N. V. Gelfond, N. B. Morozova, et al., Proceed. of the Internat. Symposium “Chemical Vapor Deposition XVI and EUROCVD-14,” Electrochemical Society Proceedings, M. D. Allendorf, F. Maury, and F. Teyssandier (eds.), 8, 1327–1334, Paris (2003). I. K. Igumenov, N. V. Gelfond, N. B. Morozova, and H. Nizard, Chem. Vap. Deposit, 13, No. 11, 633–637 (2007). N. V. Gelfond, N. B. Morozova, I. K. Igumenov, et al., J. Struct. Chem., 50, No. 5, 919–922 (2009). D. R. Coupland, Platinum Metals Rev., 37, No. 2, 62–70 (1993). D. R. Coupland, R. B. McGrath, J. M. Evens, and J. P. Hartley, ibid., 39, No. 3, 98–107 (1995). R. B. McGrath and G. C. Badcock, ibid., 31, No. 1, 8–11 (1987). M. V. Whalen, ibid., 32, No. 1, 2–10 (1988). S. M. Barinov and V. Ya. Shevchenko, Strength of Technical Ceramics [in Russian], Nauka, Moscow (1996). G. A. Battiston, R. Gerbasi, M. Porchia, and A. Gasparotto, Chem. Vap. Deposit, 5, No. 1, 13–20 (1999). S. Daniele, C. Bragato, G. A. Battiston, and R. Gerbasi, Electrochim. Acta, 46, No. 19, 2961–2966 (2001). T. Nguyen Quynh and H. Ehrman Sheryl, Materials Research Society Symposium Proceedings, 55–59 (2003). P. Martin Tyler, P. Tripp Carl, and J. DeSisto William, Chemical Vapor Deposit, 11, No. 3, 170–174 (2005). N. B. Morozova, G. I. Zharkova, P. P. Semyannikov, et al., J. Phys. IV France, 11, 609–616 (2001). I. K. Igumenov, Yu. V. Chumachenko, and S. V. Zemskov, Issues of Chemistry and Application of Metal β-diketonates, V. I. Spitchin (ed.) [in Russian], Nauka, Moscow (1982), pp. 100–120. V. G. Isakova, P. P. Semiannikov, V. M. Grankin, and I. K. Igumenov, Koordinats. Khim., 14, No. 1, 57–62 (1988). N. V. Gelfond, A. N. Mikheev, N. B. Morozova, et al., Int. J. Therm. Sci., 42, 725–730 (2003). A. F. Bykov, A. E. Turgambaeva, I. K. Igumenov, and P. P. Semyannikov, J. de Physique IV, 5, 191–197 (1995). N. V. Gelfond, O. F. Bobrenok, M. P. Predtechenskii, et al., Neorg. Mater., 45, No. 6, 718–725 (2009). Yeol Kang Sang, Jin Lim Ha, Seong Hwang Cheol, and Joon Kim Hyeong., Proceed. Electrochem. Soc. (Dielectrics in Emerging Technologies), 1, 305–312 (2003). Yeol Kang Sang, Jin Lim Ha, Seong Hwang Cheol, and Joon Kim Hyeong., J. Korean Phys. Soc., 44, No. 1, 25–29 (2004).