Содержание журнала №3 за 2022 год
Информация о статье:
| DOI | 10.47188/0869-5326_2022_30_3_35 | |
| Раздел/Section | Электроосаждение металлов и сплавов | Electroplating of metals and alloys |
| Заглавие/Title | Сравнительное исследование процессов электрохимического осаждения золота из цианидного и сульфит-тиосульфатного электролитов | Comparative Study of the Processes of Electrochemical Deposition of Gold From Cyanide and Sulphite-Thiosulphate Electrolytes |
| Авторы/Authors | М.С. Вайсбеккер, Т.Н. Останина, Л.В. Логинова, Т.П. Бекезина, Ю.В. Чичевская | M.S. Vaisbekker, T.N. Ostanina, L.V. Loginova, T.P. Bekezina, Yu.V. Chichevskaya |
| Страницы/Pages | 35-45 | |
| Ключевые слова Keywords | гальваническое золочение, цианидный электролит, сульфит-тиосульфатный электролит, шероховатость золотых покрытий, энергия активации | gold plating, cyanide electrolyte, sulphite-thiosulphate electrolyte, surface roughness of gold coatings, activation energy |
| Аннотация Description | Проведен сравнительный анализ кинетики электрохимического осаждения (рис. 1, 3) и свойств покрытий золота из цианидного и сульфит-тиосульфатного электролитов (табл. 1) в интервале температур 20-67 °С на образцы арсенида галлия. На основе поляризационных исследований показано, что природа золотосодержащих соединений, восстанавливающихся на катоде, при разных потенциалах различна (рис. 2). Определена энергия активации (рис. 4) и установлено, что в области потенциалов до -0,4 В процесс восстановления золота в сульфит-тиосульфатном растворе протекает в условиях активационного контроля, а при более отрицательных потенциалах (от -0,4 В до -0,7 В) составляет порядка 20 кДж/моль, что указывает на диффузионную кинетику процесса. Показано, что при плотностях тока до 3,5 мА/см2 перенапряжение электроосаждения золота из сульфит-тиосульфатного электролита меньше перенапряжения в цианидном растворе, а при плотности тока более 4 мА/см2 - больше (рис. 3). Установлено, что слои золота, осажденные из сульфит-тиосульфатного электролита непосредственно на арсенид галлия, характеризуются меньшей шероховатостью, по сравнению со слоями золота, осажденными из цианидного электролита: при толщине слоя 6 мкм величина Ra составляет 60 нм для покрытий, полученных в сульфит-тиосульфатном и 90 нм в цианидном электролитах (рис. 5). Осаждение золота из сульфит-тиосульфатного электролита не приводит к деградации позитивных фоторезистивных материалов, в отличие от кислого цианидного электролита, и может быть использовано для формирования золотых площадок с вертикальными стенками (рис. 6). | The authors conducted a comparative study on the kinetics of electrochemical plating (Fig. 1, 3) and properties of gold coating performed upon gallium arsenide samples with cyanide and sulphite-thiosulphate electrolytes at 20-67°С (Table 1). According to polarization studies, the chemical composition of gold compounds, reduced upon cathodes at various potentials, differs (Fig. 2). Potentials above -0.4 V stipulate the fact that gold reduction from sulphite-thiosulphate solutions occurs under activation control. Potentials ranging from -0.4 to -0.7 V cause the activation energy of gold reduction equals 20 kJ/mol, which indicates the diffusion-based kinetics of the process (Fig. 4). It was established that under the current density 3.5 mA/cm2, the overpotential deposition of gold from sulphite-thiosulphate electrolyte is lower, compared to that of gold from cyanide solutions; under the current density 4 mA/cm2, the overpotential deposition of gold from sulphite-thiosulphate electrolyte is higher, compared to that of gold from cyanide solutions (Fig. 3). Gold layers deposited upon gallium arsenide samples from sulphite-thiosulphate electrolyte are characterized by lower parameters of surface roughness, compared to gold layers deposited from cyanide electrolyte. In the case of layer thickness 6 mkm, Ra of coatings deposited from sulphite-thiosulphate was equal to 60 nm; Ra of coatings deposited from cyanide electrolyte, 90 nm (Fig. 5). Gold deposition from sulphite-thiosulphate electrolyte, in contrast to deposition from acidic cyanide electrolyte, does not induce degradation of positive photoresist materials, thus it can be used for producing gold coatings with vertical walls (Fig. 6). |
| Ссылка на Link for citation | ||
| Текст/Text | http://www.elibrary.ru/item.asp?id=49571343 | |