Восстановление в плазме водорода
-
- Сообщения: 5
- Зарегистрирован: Вт июл 10, 2018 12:56 pm
Восстановление в плазме водорода
Здравствуйте. Сам не химик, поэтому обращаюсь за советом к вам. Имеется возможность прецизионно осаждать слои оксидов металлов, таких как оксид гафния(4), оксид железа(3), оксид алюминия(3). Имеется также водородная линия, подведенная в камеру, где происходит осаждение, и источник с индуктивно-связанной плазмой в этом же камере. Камера может также нагреваться до 400 градусов. Вопрос, возможно ли восстанавливать эти оксидные пленки металлов в плазме водорода?
- Глеб Глебский
- Сообщения: 6
- Зарегистрирован: Пн июл 09, 2018 2:42 pm
-
- Сообщения: 5
- Зарегистрирован: Вт июл 10, 2018 12:56 pm
Re: Восстановление в плазме водорода
Есть ли какие нибудь параметры восстановления, от которых можно начать?(давление в камере, расход водорода, мощность icp источника, температура в камере)
- Глеб Глебский
- Сообщения: 6
- Зарегистрирован: Пн июл 09, 2018 2:42 pm
Re: Восстановление в плазме водорода
--Есть ли какие нибудь параметры восстановления, от которых можно начать?
Сами мы не физики, поэтому ничего вам по этому поводу сказать не можем.
Что касается железа, то сомневаюсь что и оно будет восстанавливаться в ваших условиях.
Точнее так: ИСП, как написано в вики, создает плазму с высокой концентрацией электронов, только этот факт и позволяет надеется, что эти оксиды будут восстанавливаться в пучке разряда(или скажем так в пучке электронов). И насколько я понимаю здесь будет важен ток разряда чем он выше, тем больше надежд на восстановление. При чем наличие водорода здесь по всей видимости фактор весьма второстепенный. Можно думать, что водород будет связывать выделяющийся при бомбардировке оксидов электронами кислород, но количество кислорода будет настолько мало, что весьма вероятно, что для его удаления из зоны реакции будет достаточно уноса током газа.
А цель то у вас какая? Мне почему то кажется, что даже если удастся провести восстановление, полученные пленки металлов будут далеки от сплошных металлических покрытий, зачем вам такая пленка из наночастичек металла? Не говоря уже о том, что такая металлическая поверхность будет весьма реакционно способна. И удержать ее от желания поделиться электронами, вступая в реакцию с первым попавшимся агентом будет весьма не просто.
Сами мы не физики, поэтому ничего вам по этому поводу сказать не можем.
Что касается железа, то сомневаюсь что и оно будет восстанавливаться в ваших условиях.
Точнее так: ИСП, как написано в вики, создает плазму с высокой концентрацией электронов, только этот факт и позволяет надеется, что эти оксиды будут восстанавливаться в пучке разряда(или скажем так в пучке электронов). И насколько я понимаю здесь будет важен ток разряда чем он выше, тем больше надежд на восстановление. При чем наличие водорода здесь по всей видимости фактор весьма второстепенный. Можно думать, что водород будет связывать выделяющийся при бомбардировке оксидов электронами кислород, но количество кислорода будет настолько мало, что весьма вероятно, что для его удаления из зоны реакции будет достаточно уноса током газа.
А цель то у вас какая? Мне почему то кажется, что даже если удастся провести восстановление, полученные пленки металлов будут далеки от сплошных металлических покрытий, зачем вам такая пленка из наночастичек металла? Не говоря уже о том, что такая металлическая поверхность будет весьма реакционно способна. И удержать ее от желания поделиться электронами, вступая в реакцию с первым попавшимся агентом будет весьма не просто.
Re: Восстановление в плазме водорода
Интересно, восстановление в пучке электронов будет по Фарадею?
"Я не видел людей страшней, чем толпа цвета хаки"
-
- Сообщения: 5
- Зарегистрирован: Вт июл 10, 2018 12:56 pm
Re: Восстановление в плазме водорода
Вообще цель получать различные тонкие пленки металлов, диэлектриков на установке атомно-слоевого осаждения. Имеется набор различных прекурсоров(триметилалюминий, никелоцен, TEMAH и прочие). Так вот, изучая статьи по этой теме, нигде не встретил информации по осаждению чисто металлических пленок, практически во всех статьях осаждают оксиды металлов. Поэтому и встал такой вопрос, как получить металлические пленки.avor писал(а): ↑Вт июл 10, 2018 4:39 pm--Есть ли какие нибудь параметры восстановления, от которых можно начать?
Сами мы не физики, поэтому ничего вам по этому поводу сказать не можем.
Что касается железа, то сомневаюсь что и оно будет восстанавливаться в ваших условиях.
Точнее так: ИСП, как написано в вики, создает плазму с высокой концентрацией электронов, только этот факт и позволяет надеется, что эти оксиды будут восстанавливаться в пучке разряда(или скажем так в пучке электронов). И насколько я понимаю здесь будет важен ток разряда чем он выше, тем больше надежд на восстановление. При чем наличие водорода здесь по всей видимости фактор весьма второстепенный. Можно думать, что водород будет связывать выделяющийся при бомбардировке оксидов электронами кислород, но количество кислорода будет настолько мало, что весьма вероятно, что для его удаления из зоны реакции будет достаточно уноса током газа.
А цель то у вас какая? Мне почему то кажется, что даже если удастся провести восстановление, полученные пленки металлов будут далеки от сплошных металлических покрытий, зачем вам такая пленка из наночастичек металла? Не говоря уже о том, что такая металлическая поверхность будет весьма реакционно способна. И удержать ее от желания поделиться электронами, вступая в реакцию с первым попавшимся агентом будет весьма не просто.
Re: Восстановление в плазме водорода
Вы че то не то читаете. Все оптические зеркала получают напылением люминя в вакууме причем пленки можно получать нанометровых порядков, хотя в оптике в основном обычно это десятки и сотни нанометров. Нанометровые пленки легко получают напылением в вакууме золота и платины на поверхность объектов, которые потом будут исследоваться в сканирующей электронной микроскопии. Это методы, которым уже больше полувека. Вот гафний наверное трудно напылять потому что он тугоплавкий и наверное тут возможны варианты с химическим осаждением, но вряд ли оксидов.
Естественно, что пленки алюминия, титана, железа на воздухе практически мгновенно будут покрываться оксидной пленкой, может авторы статей, которые вы читали имели ввиду именно этот факт, когда говорили об оксидах.
Естественно, что пленки алюминия, титана, железа на воздухе практически мгновенно будут покрываться оксидной пленкой, может авторы статей, которые вы читали имели ввиду именно этот факт, когда говорили об оксидах.
-
- Сообщения: 5
- Зарегистрирован: Вт июл 10, 2018 12:56 pm
Re: Восстановление в плазме водорода
Проблем с получением пленок алюминия вакуумным или магнетронным осаждением у нас нет. Тут совсем другая машина по осаждению.avor писал(а): ↑Ср июл 11, 2018 12:15 pmВы че то не то читаете. Все оптические зеркала получают напылением люминя в вакууме причем пленки можно получать нанометровых порядков, хотя в оптике в основном обычно это десятки и сотни нанометров. Нанометровые пленки легко получают напылением в вакууме золота и платины на поверхность объектов, которые потом будут исследоваться в сканирующей электронной микроскопии. Это методы, которым уже больше полувека. Вот гафний наверное трудно напылять потому что он тугоплавкий и наверное тут возможны варианты с химическим осаждением, но вряд ли оксидов.
Естественно, что пленки алюминия, титана, железа на воздухе практически мгновенно будут покрываться оксидной пленкой, может авторы статей, которые вы читали имели ввиду именно этот факт, когда говорили об оксидах.
Re: Восстановление в плазме водорода
Так в чем же у вас проблемы? Непонятно.
Вам нужно обязательно получить пленки способом, которым не получить пленки. Вам за это подарят один из гавайских островов или нефтяную компанию или просто бриллиантов на триллион долларов или вы занимаетесь самоистязанием?
Вам нужно обязательно получить пленки способом, которым не получить пленки. Вам за это подарят один из гавайских островов или нефтяную компанию или просто бриллиантов на триллион долларов или вы занимаетесь самоистязанием?
-
- Сообщения: 5
- Зарегистрирован: Вт июл 10, 2018 12:56 pm
Re: Восстановление в плазме водорода
Этим методом можно получить пленки нанометровой толщины и контролировать эту толщину непосредственно в процессе эллипсометром. Пленку 1нм с хорошим контролем толщины не получить магнетронным или вакуумным напылением, а с атомно-слоевым осаждение это становиться возможным, в принципе для этого машина и создавалась. У нас есть задачи под эту машину, например осаждение в щели с высоким аспектным отношением, для решение этой задачи метода лучше нет. Спасибо за ответы.avor писал(а): ↑Ср июл 11, 2018 2:16 pmТак в чем же у вас проблемы? Непонятно.
Вам нужно обязательно получить пленки способом, которым не получить пленки. Вам за это подарят один из гавайских островов или нефтяную компанию или просто бриллиантов на триллион долларов или вы занимаетесь самоистязанием?
Re: Восстановление в плазме водорода
Как я уже писал выше даже, если вы получите пленку контролируемой толщины из оксида - очень сомнительно, что при восстановлении физическая форма пленки сохраниться. Кристаллическая решетка оксидов сильно отличается от кристаллической решетки металлов, при перестройке одной в другую неминуемо возникнут дефекты и трещины. Тем более что все это происходит при температурах существенно ниже температуры плавления и оксида и металла. Т.е. попробовать то вы можете все что угодно, но никаких теоретических предпосылок к тому, что получится что-то хорошее - нет, хотя чудеса случаются и не проверив, о них никогда не узнаешь.
Re: Восстановление в плазме водорода
С помощью ALD осаждают металлы, но чтоб из окисдов не слышал.
вводите в гугл atomic layer deposition aluminum и на вас сыплются статьи
Atomic Layer Deposition of Aluminum Thin Films Using an Alternating Supply of Trimethylaluminum and a Hydrogen Plasma
http://esl.ecsdl.org/content/5/10/C91.abstract
Atomic Layer Deposition of Aluminum Metal Films Using a Thermally Stable Aluminum Hydride Reducing Agent https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac ... er.8b00445
по железу и гафнию так не прокатит, впрочем принимая во внимание что вольфрам из фторидов ALD осаждают - то может и с гафнием сработает, надо больше гуглить.
Железо наносят physical vapour deposition методом - тупо из паров железа, без хим процесса.
По гафнию есть например вот тонкие пленки:
"Thin films (2 angstroms-1000 angstroms) of titanium, platinum, and hafnium were deposited via UHV electron beam evaporation at room temperature"
А восстановлением на поверхности я вообще не слышал чтобы что-то хорошее получали.
вводите в гугл atomic layer deposition aluminum и на вас сыплются статьи
Atomic Layer Deposition of Aluminum Thin Films Using an Alternating Supply of Trimethylaluminum and a Hydrogen Plasma
http://esl.ecsdl.org/content/5/10/C91.abstract
Atomic Layer Deposition of Aluminum Metal Films Using a Thermally Stable Aluminum Hydride Reducing Agent https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac ... er.8b00445
по железу и гафнию так не прокатит, впрочем принимая во внимание что вольфрам из фторидов ALD осаждают - то может и с гафнием сработает, надо больше гуглить.
Железо наносят physical vapour deposition методом - тупо из паров железа, без хим процесса.
По гафнию есть например вот тонкие пленки:
"Thin films (2 angstroms-1000 angstroms) of titanium, platinum, and hafnium were deposited via UHV electron beam evaporation at room temperature"
А восстановлением на поверхности я вообще не слышал чтобы что-то хорошее получали.
Re: Восстановление в плазме водорода
Скорее всего получится. Процесс в принципе равновесный, а плазма водорода - исключительный восстановитель.
Из первых проблем - наводораживание металлов. Растворы водорода, гидриды - всё это не только приводит к чисто механическому охрупчиванию, но и меняет всякую там проводимость и прочее. Отжиг водорода задача не самая простая, особенно для плёнок.
Метаматериалы?
Из первых проблем - наводораживание металлов. Растворы водорода, гидриды - всё это не только приводит к чисто механическому охрупчиванию, но и меняет всякую там проводимость и прочее. Отжиг водорода задача не самая простая, особенно для плёнок.
Метаматериалы?
Re: Восстановление в плазме водорода
восстановление металлического гафния из оксида очень интересно!
Не красота спасёт мир, а транквилизаторы.
Re: Восстановление в плазме водорода
После прозвучавшего ареста "шпионов" и "агентов" стоит задуматься, надо ли делиться информацией с некими непонятными участниками форума кемпорта.
Впрочем, каждый выбирает для себя, кто-то готов продать идею сразу, а кто-то доработает и продаст за 10000 или 1000000$ и потенциальное гражданство.
Здесь хоть сотню раз готов обозначить смайлик
Впрочем, каждый выбирает для себя, кто-то готов продать идею сразу, а кто-то доработает и продаст за 10000 или 1000000$ и потенциальное гражданство.
Здесь хоть сотню раз готов обозначить смайлик
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)
Re: Восстановление в плазме водорода
lemniskata, а что мешает проверить, если имеется установка?
Re: Восстановление в плазме водорода
Можно упростить эксперимент до запаивания образцов в газоразрядную трубку с водородом. Температура плазмы регулируется током разряда.
-
- Сообщения: 7
- Зарегистрирован: Ср сен 19, 2018 3:42 am
- Контактная информация:
Восстановление в плазме водорода
При восстановлении алюминием и золота и серебра продукт будет загрязнён нерастворимыми примесями алюминия. Для их оценки следует растворить пробу алюминия соответственно в кислоте или щёлочи.
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 10 гостей