纳米铜薄膜氧化反应动力学规律研究

研究了140 ℃下纳米尺度Cu薄膜的氧化行为. 采用真空蒸发法以不同沉积速率制备一系列Cu薄膜, 利用原子力显微镜(AFM)观察其微观形貌, 选取形貌良好的Cu薄膜样品. 采用方块电阻和透射光谱两种方法为表征手段, 测量16～22 nm范围内不同厚度Cu薄膜在140 ℃下完全氧化所需要的时间, 得到了Cu薄膜氧化反应的动力学曲线, 并利用X射线衍射(XRD)分析了氧化产物的晶相结构和成分. 结果表明, 纳米尺度下Cu薄膜在140 ℃下氧化反应的动力学表征结果满足特殊的反对数生长规律, 反应产物为Cu₂O.     

两种表征金属有机双层膜络合和金属薄膜氧化反应动力学的方法

建立了两种新的薄膜反应动力学表征方法, 即透射光谱法和方块电阻法, 以克服传统动力学表征手段在薄膜体系氧化与络合反应过程中应用的局限性. 以透射光谱为表征手段, 得到了Ag/TCNQ(四氰基对醌二甲烷)金属有机双层薄膜的络合反应动力学曲线; 以方块电阻为表征手段, 得到了Cu薄膜的氧化反应动力学过程.     

方块电阻法原位表征Cu薄膜氧化反应动力学规律

提出并建立了一种基于方块电阻测量的原位表征Cu薄膜氧化反应动力学规律的方法.利用Cu薄膜方块电阻随氧化时间的变化情况，得到氧化产物厚度与氧化时间的关系，反应动力学表征结果符合抛物线规律.还利用不同的氧化反应温度条件和对应的抛物线常数之间的关系得到体系的扩散激活能.结果表明，提出的表征方法适用于Cu薄膜氧化反应体系.