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Dépôt électrolytique sur films minces

Vue d'ensemble

Source : Logan G. Kiefer, Andrew R. Falkowski, et Taylor D. Sparks, Department of Materials Science and Engineering, The University of Utah, Salt Lake City, UT

L'électroplaquage est un procédé qui utilise le courant électrique pour réduire les cations métalliques dissoutes afin qu'elles forment un revêtement mince sur une électrode. D'autres techniques de dépôt de film mince incluent le dépôt chimique de vapeur (CVD), le revêtement de spin, le revêtement de trempage, et le dépôt de sputter entre autres. CVD utilise un précurseur de phase gazeuse de l'élément à déposer. Le revêtement de spin écarte le précurseur liquide centrifugally. Le revêtement de trempette est semblable au revêtement de rotation, mais plutôt que de faire tourner le précurseur liquide, le substrat est complètement immergé en elle. Sputtering utilise du plasma pour enlever le matériau désiré d'une cible, qui plaque ensuite le substrat. Des techniques telles que les cvD ou les pulvérisations produisent des films de très haute qualité, mais le font très lentement et à un coût élevé puisque ces techniques nécessitent généralement une atmosphère sous vide et une petite taille d'échantillon. L'électrodéposition ne repose pas sur une atmosphère sous vide qui réduit considérablement le coût et augmente l'évolutivité. En outre, des taux relativement élevés de dépôt peuvent être atteints avec l'électrodéposition.

Procédure
  1. Préparer la solution bleu prussien en mélangeant 50 ml d'acide chlorhydrique de 0,05 M (HCl), 100 ml de ferricyanide de potassium de 0,05 M (K3[Fe(CN)6]) et 100 ml de fer de 0,05 M(III) d'hexahydrate de chlorure (FeCl3,6H2O).
  2. Créez une anode en enveloppant environ 8 cm de fil nichrome (NiCr) dans une bobine serrée.
  3. Préparer le substrat cathodique en enlevant le revêtement extérieur qui protège le côté conducteur d'une feuille de 5X5 centimètres de PET enduit Par l'ITO.

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Résultats

Qualitativement, l'OIT enduit de bleu prussien deviendra transparent lorsqu'un potentiel négatif sera appliqué comme le montre la figure 1 ci-dessous. Ce changement peut être inversé en appliquant une tension positive.

Figure 1
Figure 1: Bleu prussien dans ses états colorés et blanc...

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Applications et Résumé

L'électrodéposition, comme démontré dans cette expérience, permet la modification des propriétés de surface d'un matériaux dans un volume minimal. Dans le processus d'électrodéposition, un courant électrique est passé par une solution électrolytique entre une anode et une cathode. Les cations chargées positivement dans la solution d'électrolyte sont attirées et déposées sur la cathode chargée négativement. Une fois déposés, les atomes de la couche gagnent des électrons grâce au processus de réduc...

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Tags
ElectroplatingThin FilmsElectric CurrentMetal CationsElectrode SurfaceNanometerMicrometerSolar CellsBiosensor ProbesModified Surface PropertiesThin Film Deposition TechniquesElectroplating TechniqueGalvanic CellAnodeCathodeSalt BridgePorous MembraneElectrochemical CellsOxidationReduction Half cell ReactionsElectrical CurrentRedox ReactionsElectrolytic SolutionMetal Salts

Passer à...

0:07

Overview

1:07

Principles of Electroplating

2:49

Electroplating of Prussian Blue

4:37

UV-Vis Analysis of Film Thickness

5:46

Applications

7:33

Summary

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