DSR旋(xuan)轉(zhuan)圓盤電(dian)極(ji)在(zai)半(ban)導體(ti)材料(liao)碳化(hua)矽電(dian)沈積研究應(ying)用(yong)介(jie)紹(shao)

碳(tan)化矽（SiC）是壹種(zhong)半(ban)導體(ti)材料(liao)，是目(mu)前(qian)晶體(ti)生產(chan)技術(shu)和(he)器件制(zhi)造領(ling)域應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)的(de)材料，具有更高的(de)擊穿(chuan)電(dian)場(chang)強(qiang)度(du)、載流(liu)子(zi)飽(bao)和(he)漂(piao)移(yi)速率(lv)、熱導率(lv)和(he)熱穩(wen)定性特點，可顯(xian)著降低電(dian)子(zi)設備(bei)能耗，被(bei)譽(yu)為“綠(lv)色半(ban)導體(ti)材料(liao)"。

近年來，圍繞(rao)SiC/SiC復合(he)材(cai)料相關研究非常(chang)火熱，通(tong)過(guo)旋轉(zhuan)圓(yuan)盤電(dian)極(ji)（RDE）技術(shu)展(zhan)開電(dian)沈積Ni-SiC 復合(he)鍍(du)層性能測試(shi)備(bei)受(shou)關註。

電(dian)沈積是研究金(jin)屬(shu)或合(he)金(jin)從其(qi)化合(he)物(wu)水溶液(ye)、非(fei)水溶液(ye)或熔鹽(yan)中(zhong)電(dian)化(hua)學(xue)沈積的(de)過(guo)程。在研究中(zhong)，我(wo)們(men)可以(yi)通(tong)過(guo)DSR數字(zi)型旋(xuan)轉(zhuan)圓(yuan)盤圓(yuan)環(huan)電(dian)極(ji)裝(zhuang)置展(zhan)開相關實(shi)驗(yan)研究。

電(dian)沈積實(shi)驗(yan)是如何(he)進(jin)行(xing)的(de)呢？舉個例(li)子(zi)來了(le)解下。

* 溶液(ye)的(de)成(cheng)分以及(ji)電(dian)沈積的(de)操作(zuo)參(can)數(shu)，制(zhi)備(bei)鍍(du)液(ye)時(shi)使(shi)用(yong)了(le)分析純試(shi)劑(ji)和(he)蒸餾(liu)水。

1、在沈積之前(qian)，碳化(hua)矽（SiC）顆粒需(xu)在蒸餾(liu)水中(zhong)分散(san) 24 小時(shi)（因為碳化(hua)矽納(na)米顆粒具有疏水性，需要壹定(ding)時(shi)間來(lai)使(shi)碳化(hua)矽納(na)米顆粒的(de)表面水化）。

2、然(ran)後，將碳(tan)化(hua)矽漿(jiang)料添(tian)加(jia)到電(dian)解液(ye)中(zhong)。圓(yuan)盤狀(zhuang)陰(yin)極(ji)由(you)銅制(zhi)成(cheng)，直徑為 15 毫米，厚度(du)為 1 毫米，將(jiang)其(qi)插入聚四氟乙烯（PTFE）旋轉圓盤電(dian)極(ji)（RDE）夾具中(zhong)，露出壹個(ge)直(zhi)徑 15 毫米的(de)圓形(xing)窗(chuang)口與電(dian)解液(ye)接(jie)觸。

3、在(zai)旋(xuan)轉圓(yuan)盤電(dian)極(ji)電(dian)解池中(zhong)，陰(yin)極(ji)與陽極(ji)呈(cheng)水平(ping)對(dui)齊(qi)放(fang)置，陰(yin)/陽(yang)極(ji)之(zhi)間的(de)距離為2厘(li)米。

4、使(shi)用(yong)飽(bao)和(he)甘汞(gong)電(dian)極(ji)和(he)壹個(ge)20毫(hao)米×20毫(hao)米的(de)純鉑對(dui)電(dian)極(ji)。參(can)比電(dian)極(ji)放(fang)置在與主電(dian)解池分隔(ge)開的(de)玻(bo)璃(li)臂中(zhong)，對(dui)電(dian)極(ji)則盡可能放(fang)置在離陰(yin)極(ji)較遠的(de)位置，以免幹擾流(liu)向(xiang)電(dian)極(ji)的(de)電(dian)流(liu)的(de)均(jun)勻性或電(dian)極(ji)表面的(de)顆粒分布。

5、每次(ci)實(shi)驗(yan)前(qian)，陰(yin)極(ji)需(xu)依(yi)次(ci)在乙醇(chun)、丙酮(tong)和(he)蒸餾(liu)水中(zhong)各超聲(sheng)清(qing)洗(xi)10分鐘(zhong)。

6、在(zai)由(you)鹽(yan)酸(HCI):硫酸(HzSO4):硝(xiao)酸(HNO3):水(H20) 按(an)3:10:5:2的(de)比例(li)配成(cheng)的(de)溶液(ye)中(zhong)活(huo)化30秒(miao)，用(yong)蒸餾(liu)水沖洗(xi)後，立(li)即浸(jin)入鍍液(ye)中(zhong)（在(zai)電(dian)沈積過(guo)程開始(shi)前(qian)，鍍液(ye)需(xu)用(yong)超聲(sheng)波均(jun)質儀超聲(sheng)處(chu)理10分鐘(zhong)），采用(yong)電(dian)化(hua)學(xue)工作(zuo)站(zhan)進(jin)行(xing)電(dian)化(hua)學(xue)研究，以便電(dian)沈積得到目(mu)標復合(he)塗(tu)層。在(zai)電(dian)沈積過(guo)程開始(shi)前(qian)，鍍液(ye)需(xu)用(yong)超聲(sheng)波均(jun)質儀超聲(sheng)處(chu)理10分鐘(zhong)，采用(yong)電(dian)化(hua)學(xue)工作(zuo)站(zhan)進(jin)行(xing)電(dian)化(hua)學(xue)研究。

復合(he)塗(tu)層的(de)表面形(xing)貌通(tong)過(guo)掃描(miao)電(dian)子(zi)顯(xian)微(wei)鏡（SEM）進(jin)行(xing)觀察(cha)，T掃描(miao)電(dian)鏡操作(zuo)電(dian)壓(ya)為30千(qian)伏(fu)。表面粗(cu)糙度(du)使(shi)用(yong)觸針式(shi)儀器進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)。

沈積物的(de)化學(xue)成(cheng)分通(tong)過(guo)安裝在(zai)掃描(miao)電(dian)鏡上的(de)能量(liang)色(se)散(san)X射(she)線光(guang)譜儀系(xi)統(tong)來(lai)確定。 

在(zai)表1所(suo)述的(de)條(tiao)件下，使(shi)用(yong)20克(ke)/升的(de)碳化矽（SiC），旋(xuan)轉(zhuan)圓盤電(dian)極(ji)（RDE）轉(zhuan)速為600轉/分鐘(zhong)，電(dian)沈積制(zhi)備(bei)了(le)鎳-碳化矽復合(he)塗(tu)層。

在(zai)本(ben)研究中(zhong)采用(yong)的(de)旋轉圓盤電(dian)極(ji)（RDE）轉(zhuan)速是經(jing)過(guo)前(qian)人(ren)充(chong)分研究中(zhong)得(de)出的(de)最(zui)佳旋(xuan)轉(zhuan)圓(yuan)盤電(dian)極(ji)轉(zhuan)速。在(zai)旋轉圓(yuan)盤電(dian)極(ji)體(ti)系(xi)中(zhong)，通(tong)過(guo)溶液(ye)流(liu)體(ti)動力(li)學(xue)，電(dian)極(ji)的(de)旋轉能夠使(shi)陰(yin)極(ji)區(qu)域(yu)富集顆粒。

在(zai)脈(mai)沖電(dian)流(liu)條(tiao)件下，在旋(xuan)轉(zhuan)圓盤電(dian)極(ji)上制(zhi)備(bei)了(le)鎳/碳化矽復合(he)鍍(du)層。研究了脈(mai)沖參(can)數(shu)、電(dian)流(liu)密(mi)度(du)、電(dian)解液(ye)中(zhong)SiC含(han)量(liang)對(dui)SiC電(dian)沈積的(de)影(ying)響(xiang)。

DSR數(shu)字(zi)型旋(xuan)轉(zhuan)圓(yuan)盤圓(yuan)環(huan)電(dian)極(ji)裝(zhuang)置是理化公(gong)司為用(yong)戶(hu)提供的(de)精良好(hao)用(yong)的(de)電(dian)化(hua)學(xue)儀器，廣泛應(ying)用(yong)於(yu)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池催化劑(ji)研究評價(jia)等各類電(dian)化(hua)學(xue)實(shi)驗(yan)，產(chan)品具有“數字型、壹體(ti)化、更靜(jing)音"特點，基於新(xin)壹代數字技術(shu)，轉(zhuan)速(su)更精準，測(ce)試(shi)更可靠(kao)，圖譜(pu)表現(xian)優(you)異(yi)，已有(you)多位用(yong)戶(hu)使(shi)用(yong)DSR進(jin)行(xing)實(shi)驗(yan)，並(bing)發表多篇(pian)中(zhong)科院(yuan)壹區(qu)期刊(kan)論(lun)文(wen)，助力(li)電(dian)化(hua)學(xue)實(shi)驗(yan)。