PdNiP非晶合金薄膜的制備及其生長機(jī)理.pdf

1、Pd<,40>Ni<,40>P<,20>是金屬一類金屬玻璃體系的典型代表，具有成分簡單和玻璃形成能力強(qiáng)的特點(diǎn)。盡管發(fā)現(xiàn)Pd<,40>Ni<,40>P<,20>體系已將近30年，有關(guān)納米尺度的Pd<,40>Ni<,40>P<,20>非晶薄膜卻鮮有報(bào)道。由于獨(dú)特的尺寸效應(yīng)和限域效應(yīng)，因此有關(guān)Pd<,40>Ni<,40>P<,20>非晶薄膜的研究工作必定具有重大的理論和實(shí)際意義。本文的出發(fā)點(diǎn)是通過某種手段制備Pd<,40>Ni<,40>P<,

2、20>非晶薄膜并理清其生長機(jī)理，從而為后續(xù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本文通過電化學(xué)沉積法從簡單水溶液中制備厚度在幾十至幾百納米范圍內(nèi)的Pd<,40>Ni<,40>P<,20>非晶薄膜。本文找到了一套重復(fù)率約為70％的Pd<,40>Ni<,40>P<,20>電沉積工藝。PdNiP薄膜成分和性能很大程度上依賴于鍍液的pH值。在本文所嘗試的范圍內(nèi)，薄膜組分基本上不依賴于鍍液濃度。本文粗略描繪了電沉積初期至中期Pd<,40>Ni<,40>P

3、<,20>薄膜的生長行為。電沉積初期Pd優(yōu)先析出并伴隨著劇烈的析氫反應(yīng)，并進(jìn)而誘導(dǎo)P導(dǎo)致PdP共沉積。電沉積初期薄膜表明存在疑是氫氣泡遺跡的納米微孔。電沉積中期電化學(xué)反應(yīng)趨于穩(wěn)定，薄膜成分逐漸接近理想成分，且表面逐漸呈現(xiàn)出彌散的胞狀結(jié)構(gòu)。電沉積中期可以認(rèn)為是伴隨析氫反應(yīng)的Pd誘導(dǎo)PdNiP共沉積過程。該電沉積體系在20s以后趨于穩(wěn)定，且為電化學(xué)反應(yīng)控制過程。 表面動力學(xué)粗化是指薄膜生長過程中其表面拓?fù)湫蚊驳淖兓１疚暮喴接懥穗?/p>

4、沉積Pd<,40>Ni<,40>P<,20>體系中后期的動力學(xué)粗化行為。本文通過AFM得到了高質(zhì)量Pd<,40>Ni<,40>P<,20>薄膜表面拓?fù)湫蚊矆D像。AFM原始數(shù)據(jù)通過作者編寫的小程序—RoughnessMNG來得到動力學(xué)標(biāo)度分析所必需的一系列函數(shù)值。動力學(xué)標(biāo)度分析表明Pd<,40>Ni<,40>P<,20>的粗化過程具有本征奇異標(biāo)度行為。如果沒有疏漏的話，這是首次在電沉積非晶體系及電沉積合金體系中發(fā)現(xiàn)本征奇異標(biāo)度現(xiàn)象。本體系