基于超短电压脉冲的Cu_(2)O微区电沉积研究

作     者：麦满芳 廖彬 曾珊 王金凤 郭燕玲 马信洲 MAI Manfang;LIAO Bin;ZENG Shan;WANG Jinfeng;GUO Yanling;MA Xinzhou

作者机构：佛山科学技术学院物理与光电工程学院广东佛山528225 佛山科学技术学院粤港澳智能微纳光电技术联合实验室广东佛山528225 佛山科学技术学院材料科学与氢能学院广东佛山528225 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第6期

页      面：183-189页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11504242) 广东省教育厅特色创新项目(2020KTSCX131) 粤港澳智能微纳光电技术联合实验室(2020B1212030010) 广东省基础与应用基础研究基金项目(2020B1515120097) 

主　　题：微区电沉积 超短脉冲 Cu_(2)O 微结构 

摘      要：目的实现基于纳秒级超短电压脉冲的Cu_(2)O微区电沉积。方法开发了可视化超短电压脉冲微区电化学加工系统,通过脉冲发生器施加纳秒长的超短电压脉冲到微电极与工作电极之间使局部极化发生,采用原位倒置光学显微镜实时监控微区电沉积的动态过程。使用扫描电子显微镜对Cu_(2)O微结构的微观形貌进行表征,研究不同加工参数,包括电极间距、脉冲长度和微电极运动速度对微区电沉积Cu_(2)O的尺寸及微观形貌的影响。结果电极间距、脉冲长度和微电极运动速度均对沉积的Cu_(2)O微圆盘的直径和晶粒形貌有显著影响。电极间距的增大,使沉积的Cu_(2)O微圆盘的直径和晶粒尺寸均有所减小。电压脉冲长度越小,Cu_(2)O微圆盘的面积越小。微电极移动的速度越快,Cu_(2)O微圆盘的直径越小,结晶性变差。电极间距为14µm、脉冲长度为30~40ns以及降低微电极运动速度能够获得轮廓清晰的微区电沉积结构。结论基于纳秒级超短电压脉冲可视化微区电化学加工系统成功地在ITO导电玻璃表面沉积了直径为50~100µm的Cu_(2)O微圆盘,为高效率Cu_(2)O基光电器件的微加工提供了简单有效的方法。