本文關鍵詞：利用SECM直接模式實現(xiàn)導體表面微區(qū)可控加工

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【摘要】：掃描電化學顯微鏡(SECM)具有操作簡便、分辨率高、快捷高效、成本較低等優(yōu)點,SECM在微區(qū)加工中具有顯著的優(yōu)勢。本論文利用SECM直接模式研究了導體表面的微區(qū)可控加工。本論文主要研究工作包括：(1) 利用SECM直接模式在玻碳片上實現(xiàn)了金屬鉑的微區(qū)可控沉積,研究了沉積電位、沉積時間、氯鉑酸濃度等對微區(qū)沉積輪廓尺寸和微觀顆粒形貌的影響,發(fā)現(xiàn)沉積點的顆粒形貌具有梯度變化的特點,顆粒大小隨著沉積條件的變化而變化。沉積電位主要影響輪廓直徑；而沉積時間主要影響膜層厚度。基于此因此通過調(diào)控相關工藝參數(shù)實現(xiàn)了金屬鉑在玻碳表面的微區(qū)可控沉積。利用SECM的基體產(chǎn)生-探針收集(SG-TC)模式對鉑沉積層的析氫性能進行了探究,發(fā)現(xiàn)該方法沉積的鉑層具有良好的析氫性能。(2) 將濕法刻蝕與SECM直接模式相結合實現(xiàn)了ITO導電玻璃的微區(qū)可控刻蝕,發(fā)現(xiàn)這種方法在基體所研究的全電位范圍內(nèi)都能實現(xiàn)ITO的刻蝕,并對刻蝕機理進行了分析。認為在基體的陽極電位范圍內(nèi)主要通過陽極溶解反應實現(xiàn)刻蝕,陰極電位區(qū)域內(nèi)通過探針在微區(qū)范圍內(nèi)形成強酸性和強氧化性環(huán)境使ITO薄膜溶解而產(chǎn)生刻蝕。上述微區(qū)刻蝕方法方便快捷、成本低,無需掩膜一步形成微米尺度的圖案化,并且不會破壞微區(qū)外的其它基底表面,為導電基體表面微區(qū)加工提供了一種新的方法。
【關鍵詞】：掃描電化學顯微鏡 鉑 微區(qū)電沉積 ITO 微區(qū)刻蝕
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH742
【目錄】：

• 致謝5-7
• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第一章 緒論13-39
• 1.1 SECM的發(fā)展概況13-14
• 1.2 SECM的實驗裝置14-16
• 1.3 SECM的工作原理16-19
• 1.4 SECM的工作模式19-21
• 1.5 SECM在微區(qū)加工中的應用21-31
• 1.5.1 SECM在微區(qū)沉積中的應用21-29
• 1.5.2 SECM在微區(qū)刻蝕中的應用29-31
• 1.6 本論文的研究目的與意義31
• 參考文獻31-39
• 第二章 實驗部分39-45
• 2.1 實驗試劑及基體39-40
• 2.1.1 化學試劑39
• 2.1.2 實驗用基體及表面前處理39-40
• 2.1.3 二茂鐵甲醇溶液配制40
• 2.1.4 鉑沉積液的配制40
• 2.1.5 ITO刻蝕液的配制40
• 2.2 實驗用SECM裝置40-43
• 2.2.1 探針40-41
• 2.2.2 SECM裝置41-43
• 2.3 表征方法43-45
• 2.3.1 循環(huán)伏安(CV)測試43
• 2.3.2 逼近曲線(Approach Curve)43
• 2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)43
• 2.3.4 沉積膜厚度及刻蝕深度測試43
• 2.3.5 線性掃描伏安(LSV)測試43-44
• 2.3.6 SECM基底產(chǎn)生-探針收集(SG-TC)模式測試44-45
• 第三章 基于SECM直接模式實現(xiàn)金屬鉑的微區(qū)可控沉積45-65
• 3.1 引言45-46
• 3.2 實驗內(nèi)容及方法46-47
• 3.2.1 微區(qū)電沉積金屬鉑的方法46-47
• 3.2.2 微區(qū)沉積的影響因素47
• 3.2.3 微區(qū)沉積膜層的表征47
• 3.3 實驗結果及討論47-61
• 3.3.1 鉑超微電極的表征47-49
• 3.3.2 不同電位對微區(qū)沉積金屬鉑的影響49-53
• 3.3.3 不同時間對微區(qū)沉積金屬鉑的影響53-56
• 3.3.4 不同氯鉑酸濃度對微區(qū)沉積金屬鉑的影響56-59
• 3.3.5 利用SECM的SG-TC模式測試鉑微區(qū)沉積層的析氫性能59-61
• 3.4 本章小結61
• 參考文獻61-65
• 第四章 基于SECM直接模式全電位范圍微區(qū)刻蝕ITO玻璃65-75
• 4.1 引言65-66
• 4.2 實驗內(nèi)容及方法66-67
• 4.2.1 微區(qū)刻蝕ITO的方法66
• 4.2.2 微區(qū)刻蝕的測試條件66
• 4.2.3 微區(qū)刻蝕膜層的表征66-67
• 4.3 實驗結果及討論67-71
• 4.3.1 全電位范圍微區(qū)刻蝕的實現(xiàn)67-70
• 4.3.2 全電位范圍微區(qū)刻蝕機理70-71
• 4.4 本章小結71
• 參考文獻71-75
• 第五章 總結與展望75-77
• 5.1 總結75
• 5.2 展望75-77
• 附錄77

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本文編號：947381