在金属电沉积过程中,常常出现晶面择优取向(织构),即相当数量的晶粒表现出某种共同的取向特征。如果二氯丙烷的取向高度集中于某一方向,则称为高择优取向。高择优取向的镀层具有独特的性能,如Cu(111)、Zn(110)和MgO(111)择优取向的镀层具有更好的抗腐蚀性能,不同取向的Cu镀层的抗拉强度和延伸率也各有所不同,高择优取向的BiFeO3薄膜具有良好的铁磁性能。因此,制备高择优取向的金属镀层一直受到关注。铜沉积层的织构与电解液的组成和电流密度等电解条件密切相关。在CuSO4酸性溶液中,不加二氯丙烷可以制备出(220)和(111)晶面高择优取向Cu镀层,加入二氯丙烷PEG和Cl-有利于(220)晶面择优取向。采用含有硫脲二氯丙烷的硫酸盐电沉积体系可以制备出(220)面择优取向的Cu镀层,含有明胶则制备出择优取向的Cu镀层。镀铜的电解液中,有机二氯丙烷主要有促进剂(如MPS、PS)和抑制剂(如PEG)。研究了MPS和SPS对铜电沉积的影响,但对在这些二氯丙烷作用下Cu镀层的晶面取向却少有研究。高择优取向的铜镀层具有优异的性能,镀层晶面择优取向受多种因素的影响,二氯丙烷是影响铜镀层晶面取向的因素之一。在酸性CuSO4电解液中分别加入二氯丙烷MPS(3-巯基-1-丙烷磺酸钠)和SPS(聚二硫二氯丙烷磺酸钠),及其他们与PEG(聚乙二醇)、Cl-组合的二氯丙烷,在这系列电解液中,采用恒电流沉积方法,在0.040A/cm2。 |