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                一家專注于原子層沉積系統設計,加工,工藝研發及技術咨詢的高科技公司,提供ALD,ALD鍍膜設備,納米涂層,納米三防,納米鍍膜,封裝涂層等材料,讓工業沒有難做的涂層!

                原子層沉積公司闡述ALD技術制備金屬粉末

                文章出處:互聯網 責任編輯:東莞艾德新材料科技有限公司 發表時間:2022-04-27
                  
                  典型的ALD反應過程近似為置換反應,最常用的方法是將金屬前體與其相應的氫化物(H2O、H2S、NH3)反應,并且金屬前體與這些反應助劑交換其配體以獲得相應的化合物。

                原子層沉積公司說對于純金屬的沉積,需要的是降低金屬狀態并去除與金屬原子相連的配體,當ALD沉積金屬時,存在成核潛伏期,通常很難去除金屬有機配體,并且金屬原子容易擴散和聚集,在沉積初期,金屬通常先形成分散的晶粒,然后晶粒逐漸增大和致密,并平行連接形成連續的薄膜。

                原子層沉積公司

                1、貴金屬
                在ALD生長中,貴金屬通常由貴金屬有機化合物與氧反應生成。這是因為以鉑為代表的貴金屬比形成化合物更容易生成穩定的金屬元素。作為反應物之一的氧將增強這種趨勢。金屬前體的有機配體被氧化,燃燒產物CO2和H2O在反應過程中被釋放,使ALD生長貴金屬反應,就像氧氣燃燒金屬的碳氫基團一樣,所謂燃燒反應。
                原子層沉積技術在金屬粉末領域的應用
                以金屬有機前體甲基環戊二烯三甲基鉑制備鉑為例,鉑前體配體被取代吸附在表面,部分分布體與表面吸附的氧反應;氧脈沖燒掉剩余的配體,鉑表面留下含氧基團,包括催化和表面化學功能,從而形成循環反應。
                2、過渡金屬
                與抗氧化貴金屬不同,其他金屬的ALD沉積需要選擇合適的還原劑、常用還原劑如氫、氨及其等離子體。目前,過渡金屬ALD生長的反應機理主要分為三類:氫還原反應、氧化物還原反應和氟硅烷消除反應。
                以[Cu(*Bu amd)]2的酰胺基配體與硅襯底的反應為例。引入銅前驅體后,加熱配體以刺激與表面羥基的氫化反應,并用單個配體取代橋接結構。定位基底Si-Cu-O鍵結構。隨后引入氫脈沖以還原銅。同時,硅氧鍵的一部分被恢復,這意味著銅原子可以擴散并聚集成晶體納米顆粒。由于銅和硅氧襯底之間的鍵被破壞,原始表面上的反應位點被部分恢復,從而允許配體置換反應繼續進行。
                3、活潑金屬
                正電金屬包括鋁、鈦、鐵、銀和鉭。以銀為例,由于其化合物均為+1價,很難吸附僅與一個配體結合的金屬離子。因此,需要一些電中性加合物配體。通過置換,輔助金屬陽離子被吸附到基底上。然而,這種配體的結合通常很弱。ALD成功沉積銀的報告中使用的銀前體是(hfac)Ag(1,5-COD),其中COD是上述輔助銀離子吸附的中性。配體。當COD被替換時,吸附在基底上的銀具有足夠的表面遷移率和壽命,以便在隨后的高純度氮氣清洗步驟中沿著基底表面擴散和成核。在下一個丙醇脈沖中,由于醇對氫的催化氧化,多余的hfac配體被去除,并獲得沉積的金屬銀。
                4、金屬氧化物(碳化物、氮化物、硫化物)
                一些過渡金屬氧化物/氫氧化物,如RuO2、Fe3O4、MnO2、V2O5、Ni(OH)2等,具有快速氧化還原反應的能力,并且具有比雙電層電容器材料更高的理論比容量。作為一種理想的偽電容超級電容器材料。
                Li Ji以納米多孔金膜為基底,Mn(thd)3和O3為前驅體,高純氮為載氣和洗滌氣,采用原子層沉積工藝制備NPG/MnO2復合膜,得到的MnO2薄膜均勻致密,為非晶態,當電流密度為100μA/cm2時,比電容最大為253F/g,該材料循環性能良好,經過4000次充放電后,比電容仍保持98%。
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