Електрохімічне формування напівпровідних та надпровідних шарів на основі германію з неводних розчинів

Показано влияние гидролиза GeCl4 в спиртах с добавками Н2О на характер , , ж (плотность, вязкость, электропроводность растворов) Н2О, поляризационных (ik - ?Ек), концентрационных (ik - Н2О) и кинетических (i0i, i от Н2О) зависимостей. Установлено отсутствие гидролитического распада Ge(IV)-содержащих комплексов при содержании Н2О до 7-8 вес.%.

Впервые установлено, что катодный процесс в спиртах и смесях спиртов с Н2О характеризуется снижением предельных токов с увеличением их атомности (n=1ч3) и осуществляется по механизму безбарьерного разряда. Установлено, что добавки Н2О к спиртам повышают предельные токи восстановления, поскольку Н2О является по отношению к спиртам протонирующим растворителем. Показано, что предельная скорость восстановления возрастает на 4-5 порядков в присутствии сильных электролитов (HCl или KCl), поэтому сделано заключение о преимущественном разряде протонированных молекул спиртов, входящих в состав электролитов германирования, что и объясняет малые выходы по току германия при электролизе.

Установлено, что в процессе предварительной электрохимической проработки ксилольных растворов алюминирования образующиеся сесквилбромиды Al разряжаются при малых ?Ек. в процессе “старения” растворов (в отсутствии электрохимической проработки) происходит увеличение ?Ек, свидетельствующее о переходе структуры разряжающихся частиц к первоначальным формам координационных соединений (комплексы с переносом заряда). Такой переход структуры вызывает заметное расслаивание раствора. Сделано заключение, что процесс электрохимической генерации комплексов Al(III), разряжающихся при малых ?Ек, с ВТ80%, должен поддерживаться постоянно до наступления стадии расслаивания, когда Н2О достигает 30-36 г/л.

Разработан технологический процесс электрохимического формирования полислойных структур типа Nb/Ge/Al в условиях контакта растворов электролитов с атмосферой с целью формирования СП-фазы интерметаллида Nb3GexAl1-x. рассчитаны критические плотности тока (jc) слоев СП-фазы, совпадающие со значениями jc для металлургических образцов, что свидетельствует о технологичности разработанного способа.

Ключевые слова: германирование, алюминирование, электроосаждение, неводные растворы электролитов, электровосстановление спиртов, поляризация, кинетические параметры, сверхпроводники.

Sidorenko O.V. electrochemical formation of semi-conductor and superconducting layers on the basis of Germany from non water solutions. - Manuscript.

Thesis for scientific degree of Technical sciences Candidate of the speciality 05.17.03 - technical electrochemistry. - National Technical University “Kharkiv Polytechnical Institute”, Kharkiv, 2006.

Dissertational is devoted to development of bases of technological process of electrochemical formation of polylayer metal structures of type Nb/Ge/Al. Such structures are intended for reception of thin layers of a phase Nb3GexAl1-x which possesses superconductivity in liquid hydrogen (20,3 K).

In spirit solutions sedimentation germany with additives of water methods dynamic volt-amper-metric and the physical and chemical analysis investigate influence formation of a complex, hydrolysis on character of polarizing curves. The nature of electrode processes is established. Absence hydrolytically disintegration Ge (IV) complexes is established at contents Н2О up to 7-8 weight. %.

For the first time it is installed, that molecules with the attached proton of spirits are unloaded on the cathode on the mechanism non-barrier the category. The category molecules with the attached proton of spirits is primary, as germany explains small outputs on a current.

It is established, that polarization of the cathode (?Ек) at electrochemical aluminizing from C6H4(CH3)2 environments and an output on a current of aluminium depend on the form of a unloaded complex. Preliminary study of a solution by a current leads to formation CH3AlBr2, (CH3)2AlBr, (CH3)3Al. They are unloaded at small ?Ек. ?Ек increases without preliminary study.

Advantage of electrochemical process of formation of polylayer structures Nb/Ge/Al to reception of superconductors before other ways is proved.

Keywords: germanizing, aluminizing, electrodeposition, not water solutions of electrolits, electroreduction of spirits, polarization, kinetic parameters, superconductors.

Размещено на Allbest.ru