Электрохимические свойства диэлектрических покрытий на порошке Cu

В работе исследовалась возможность замены порошка тантала, используемого для производства конденсаторов, на порошок меди. Результатами замены должны стать повышение характеристик и оптимизация процесса. Изучалась методика создания изоляционного слоя на основе Al₂O₃ на поверхности меди методом отжига органических солей алюминия в кислородной и инертной атмосферах.

RCOO-Al—>R-CO-R+Al₂O₃

В случае отжига в кислородной атмосфере была получена хрупкая пленка, отслаивающаяся с образца. Спектроскопический анализ показал, что образуемая пленка состоит из окисленной меди. Причиной данного результата, вероятно, является высокая способность меди к окислению в присутствии избытка атмосферного кислорода. Таким образом, при данных условиях отжига не образуется диэлектрического слоя Al₂O₃.

В случае отжига в атмосфере аргона получилась пленка оксида алюминия. Методом электронной микроскопии было выявлено, что пленка является сплошной, но в ней присутствуют такие дефекты, как трещины и микропоры. Элементный анализ показал, что, несмотря на наличие алюминия в составе пленки, ее основой является оксид меди, а снятие вольтамперной характеристики пластины показало наличие только небольшого сопротивления. Таким образом, отжиг при данных условиях не позволяет получить диэлектрический слой оксида алюминия и избежать окисления материала основы – меди, что является критичным для производства, в котором требуется получение диэлектрического слоя с высоким сопротивлением. А присутствие пор делает невозможным применение жидких электролитов в конденсаторах данного типа.

В ходе работы было выявлено, что при обоих вариантах отжига не образуется сплошного слоя Al₂O₃, что исключает применение данных методов для получения оксидной пленки алюминия на меди.  

Научный руководитель - д. х.н. Астахов М.В.