Способ получения оксида палладия

 

Изобретение относится к области получения полупроводниковых слоев и пленок и может быть использовано в радиоэлектронной технике. Получают оксид палладия из расплава. Подложку из палладия электрохимически анодно обрабатывают в расплаве хлоридов щелочных металлов с добавкой оксида бария. Процесс ведут при 500-600°C. Изобретение позволяет получить плотную полупроводниковую пленку заданной толщины. 1 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к области получения полупроводниковых слоев и пленок и может быть использовано в радиоэлектронной технике, где применяются полупроводниковые приборы.

Известен способ электрохимического осаждения палладия из расплавленной смеси хлоридов щелочных металлов и палладия [1]. Однако этот способ не всегда позволяет получать беспористые слои благородного металла.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является химический способ получения оксида палладия при 450°C в расплавленной смеси хлоридов палладия и щелочных металлов KCl-LiCl путем добавления в расплав углекислого калия (поташа) [2]. Однако этот способ позволяет получать оксид палладия в виде черного порошка, т.е. не в компактном состоянии.

Целью предлагаемого изобретения является получение плотной полупроводниковой пленки из оксида палладия заданной толщины.

Для достижения поставленной цели в известном способе получения оксида палладия в расплавленных хлоридах щелочных металлов палладиевую подложку электрохимически анодно обрабатывают в расплавах, содержащих добавку оксида бария BaO.

Содержание оксида бария BaO в расплаве должно составлять 0,1-0,3 мас.%. При содержании BaO в электролите менее 0,1 мас.% пленка имеет поры, т.е. получается дефектной. Концентрация оксида бария в электролите более 0,3 мас.% ограничена пределом растворимости его в расплаве. Процесс осуществляют при 500-600°C. Нижняя температурная граница электролиза (500°C) определяется температурой плавления электролита, выше 600°C начинается разложение оксида палладия на подложке. Толщина осаждаемой пленки зависит от времени электролиза и плотности анодного тока.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что подложку из палладия электрохимически анодно обрабатывают в расплаве, содержащем 0,1-0,3 мас.% BaO, следовательно, изобретение соответствует критерию "новизна".

Из литературных данных нам не известна заявляемая совокупность отличительных признаков, следовательно, изобретение соответствует критерию "существенные отличия".

Пример 1. В расплаве эвтектики KCl-NaCl-CsCl (24,5-30-45,5 мол.%) с добавкой 0,1 мас.% BaO при температуре 500°C в инертной атмосфере, 30 минут проводили электролиз. Палладиевая подложка служила анодом (анодная плотность тока

i_a =3,2·10^-3 А/см²). В качестве катода использовался графит. В результате опыта на палладиевой подложке была получена сплошная пленка из PdO черного цвета толщиной 4 микрона. Рентгенофазовый анализ подтвердил наличие фазы PdO на подложке.

Пример 2. В расплаве эвтектики KCl-NaCl-CsCl с добавкой 0,22 мас.% BaO при температуре 600°C в инертной атмосфере 3 минуты проводили электролиз. На палладиевой пластинке, служившей анодом, плотность тока составляла 3,2·10^-3 А/см². В результате опыта на палладиевой пластинке была получена сплошная пленка из РdО розового цвета толщиной 0,4 микрона.

Пример 3. В расплаве эвтектики KCl-NaCl-CsCl с добавкой 0,09 мас.% ВaО при температуре 500°C в инертной атмосфере 30 минут проводили электролиз, плотность тока на палладиевом аноде 3,2·10^-3 А/см². В результате опыта на палладиевой подложке была получена пленка PdO черного цвета. На поверхности пленки под микроскопом были видны поры.

Пример 4. В расплаве эвтектики КСl-NaCl-CsCl с добавкой 0,3 мас.% BaO при температуре 500°C в инертной атмосфере в течение 10 минут проводили электролиз. На палладиевой подложке, служившей анодом, при плотности тока 1,8·10^-4 A/см² была получена тонкая сплошная пленка из PdO толщиной 0,07 микрона.

Пример 5. В расплаве эвтектики KCl-NaCl-CsCl с добавкой 0,4 мас.% BaO при температуре 550°C в инертной атмосфере 50 минут вели электролиз. В результате опыта на палладиевом аноде при плотности тока 1,8·10^-4 A/см² была получена сплошная пленка из PdO розового цвета толщиной 0,4 микрона. На дне ячейки находился нерастворившийся в расплаве оксид бария.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать оксид палладия в виде сплошных плотных пленок определенной толщины, которые могут применяться в полупроводниковых приборах.

Способ прост в оформлении и экономичен, поскольку исходная расплавленная соль не содержит солей благородных металлов, что позволяет исключить потери драгметаллов и затраты на их регенерирование.

Источники информации

1. Салтыкова Н.А., Маклецов В.Г., Есина Н.О. Электроосаждение палладия из хлоридных расплавов. Сб.: Технология и анализ платиновых металлов. Тезисы докладов 14 Всесоюзн. Черняевского совещ. по химии, анализу и технологии платиновых металлов. Новосибирск, 1989, т.3, с.75.

2. G. Delarua. Proprietes chimiques dans l'eutectique LiCl-KCl fondu I. Oxydes metalliques. J. Electroanal. Chem. (1959/1960), vol.1, p.285-300.

Формула изобретения

1. Способ получения оксида палладия из расплава хлоридов щелочных металлов, отличающийся тем, что, с целью получения плотной сплошной пленки из оксида палладия, подложку из палладия электрохимически анодно обрабатывают в расплаве хлоридов щелочных металлов с добавкой оксида бария в количестве 0,1-0,3 мас.%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при 500-600°C.