Журнал прикладной химии. 2023. Т. 96. Вып. 12
ПРИКЛАДНАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЯ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ
УДК 541.135:669.23:621.359
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ ИРИДИЯ НА АРСЕНИД ГАЛЛИЯ
ИЗ СУЛЬФАМАТНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА
НА ОСНОВЕ ГЕКСАХЛОРИРИДИЕВОЙ (IV) КИСЛОТЫ
© Т. П. Бекезина*, М. С. Вайсбеккер**, В. А. Бурмистрова, В. Г. Божков
Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов,
634034, г. Томск, ул. Красноармейская, д. 99а
Поступила в Редакцию 20 декабря 2023 г.
После доработки 28 декабря 2023 г.
Принята к публикации 29 декабря 2023 г.
Исследована природа катодной поляризации в электролите иридирования на основе сульфаматного
раствора H2[IrCl6]. Данные спектроскопических исследований показали, что иридиевый электролит
содержит биядерные кислородмостиковые сульфаматные комплексы Ir(III, IV). Изучена микрострук-
тура и профили распределения осадка иридия в контактах с различным диаметром. Структура осадка
иридия отличается высокой дисперсией. Показано, что неравномерность профиля осадка иридия по
площади контакта и зависимость его толщины от диаметра контакта может быть снижена при
изменении гидродинамических условий электроосаждения металла (перемешивании электролита
магнитной мешалкой или ультразвуком) и в условиях электрохимической поляризации. Контакты
Ir-GaAs с барьером Шоттки характеризуются высоким качеством электрофизических параметров и
хорошей воспроизводимостью вольт-амперных характеристик. Уменьшение толщины осадка иридия
и толщины эпитаксиального слоя n-GaAs приводит к увеличению высоты барьера выпрямляющих
контактов Ir-GaAs.
Ключевые слова: иридий; электрохимическое осаждение; арсенид галлия; энергия активации; УФ-
видимая спектроскопия; ИК-спектроскопия; атомно-силовая микроскопия; барьеры Шоттки; суль-
фаматный электролит; гексахлориридиевая кислота
DOI: 10.31857/S004446182312006X; EDN: PAZAFD
Иридий может быть использован в полупровод-
мере до 800°С [2]. Иридий имеет максимальную сре-
никовой микроэлектронике, в частности, для созда-
ди исследованных металлов платиновой группы энер-
ния диодов на основе контактов с барьером Шоттки.
гию активации взаимодействия в системе M-GaAs
Этот металл отличается тугоплавкостью (температура
(~3.15 эВ), процесс межфазного взаимодействия ири-
плавления ~2447 K), высокой химической инерт-
дия с арсенидом галлия происходит в интервале 500-
ностью, стойкостью к окислению
[1]. Контакты
650°С (начало — 500°С) [2-4]. В полупроводниковых
Ir-GaAs с барьером Шоттки, полученные электрон-
устройствах иридий используется преимущественно
но-лучевым напылением, имеют однородную и мел-
для получения контактов с барьером Шоттки к нитри-
козернистую структуру, сохраняют хорошие параме-
ду галлия (GaN) и различным гетероструктурам на
тры при быстром отжиге в течение 10 с по крайней
его основе [5-8], а также в качестве диффузионных
980
Электрохимическое осаждение иридия на арсенид галлия из сульфаматного электролита...
981
барьеров [9]. Тонкие пленки иридия для этих целей
Детальное исследование электрофизических па-
получают в основном методами магнетронного или
раметров контактов Ir-GaAs с барьером Шоттки,
электронно-лучевого распыления. Эти два процесса
полученных из данного электролита, представлено
требуют достаточно сложного и дорогого оборудо-
в [16]. Термическая устойчивость контактов Ir-GaAs,
вания. Кроме того, иридий имеет очень высокую
а также контактов с двухслойной металлизацией
температуру плавления, что затрудняет нанесение
Pt/Ir-GaAs при кратковременных воздействиях
металла на полупроводник физическими методами.
(10 мин в атмосфере водорода) температуры в ин-
Во многих случаях эта проблема решается путем
тервале 300-550°С рассмотрена в [17]. Используемый
электрохимического осаждения металла.
в данной работе электролит иридирования позво-
Для электроосаждения иридиевых покрытий на
ляет получать качественные, термостабильные (до
металлы используются хлоридные, бромидные, бро-
550°С) выпрямляющие контакты Ir-GaAs, Pt/Ir-GaAs
матные, сульфатные, сульфаматные, фосфатные, ще-
с электрофизическими характеристиками, близкими
лочные электролиты.* Наиболее экономичными и
к идеальным. Особенностью результатов является
стабильными являются сульфаматные электролиты на
более высокая термическая устойчивость контактов
основе хлоридных соединений иридия [10], а также
с малыми диаметрами.
электролиты, полученные растворением металличе-
Цель работы — установление природы катодной
ского иридия в сульфаминовой кислоте при воздей-
поляризации при электроосаждении Ir на n-GaAs из
ствии переменного тока промышленной частоты [11].
разработанного электролита иридирования, опре-
Первые попытки создания электроосажденных
деление состава комплексов иридия, морфологии
контактов Ir к GaAs были предприняты В. А. Батен-
поверхности контактов и профилей распределения
ковым с сотр. из электролитов, полученных раство-
осадков Ir в окнах различного диаметра, получение
рением металлического иридия в растворах хлорово-
выпрямляющих контактов Ir-GaAs с качественными,
дородной и сульфаминовой кислот при воздействии
хорошо воспроизводимыми электрофизическими
переменного тока [12-14]. Однако использованные
характеристиками.
авторами электролиты характеризуются большой
трудоемкостью подготовки, быстрым старением.
Экспериментальная часть
Электроосаждение иридия из сульфаматного элек-
тролита происходит при повышенных температурах
Исследования проводили на промышленных
с низким выходом по току (~0.5-0.6%), а контак-
структурах n-n+-GaAs (100) (САГ-4, САГ-4Б) (АО
ты отличаются относительно невысоким качеством
«Элма-Малахит»), легированных оловом, выращен-
электрофизических характеристик. К этому можно
ных МОС-гидридным способом [методом газофазо-
добавить низкую устойчивость полученных таким
вой эпитаксии из металлоорганического соединения
образом иридиевых контактов к воздействию по-
галлия, Ga(CH3)3, и арсина, AsH3] [18], с толщиной
вышенных температур и длительной выдержке на
эпитаксиального слоя (l) 0.7-1.0 мкм и неоднородным
воздухе.
распределением примеси (ND): концентрация в при-
Существенный шаг в получении качественных
поверхностном слое толщиной 0.2 мкм — 8∙1016 см-3,
контактов Ir-GaAs с барьером Шоттки был сделан
в остальной области — 3∙1016 см-3. В некоторых слу-
при разработке электролита для электрохимическо-
чаях использовались структуры, полученные так-
го осаждения Ir на GaAs [15]. Исследуемый элек-
же МОС-гидридной эпитаксией (АО «НИИПП»), с
тролит содержит сульфаматные комплексы иридия
толщиной n-слоя 0.3 мкм и концентрацией примеси
неустановленной структуры, образующиеся в вод-
6∙1016 см-3. Омический контакт со стороны n+-слоя
ном растворе, содержащем (г·л-1): гексахлорири-
(ND = 2∙1018 см-3) создавали электроосаждением
диевую кислоту (H2[IrCl6]) (в пересчете на иридий
сплава AuGe (0.2 мкм) с последующим отжигом в
3-6.5), сульфаминовую кислоту (H3NSO3) (30-60),
атмосфере водорода при температуре 400°С в тече-
при термообработке раствора на водяной бане при
ние 10 мин и последующим осаждением слоя золота
температуре около 100°С в течение 3-4 ч до пере-
толщиной 2 мкм.**
хода исходной красно-коричневой окраски раство-
ра в устойчивую оранжево-желтую (лососевую).
** Карпович Н. В. Разработка процессов формирования
границ раздела арсенид галлия, фосфид индия-электро-
* Грилихес С. Я., Тихонов К. И. Электрохимические и
химически осажденный металл для создания СВЧ-диодов
химические покрытия. Теория и практика. Л.: Химия, 1990.
миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин
С. 199-200.
волн: Автореф. канд. дис. Томск: ТГУ, 1990. 24 с.
982
Бекезина Т. П. и др.
Катодные поляризационные кривые регистри-
ли термостатируемую ультразвуковую ванну типа
ровали в потенциодинамическом режиме с помо-
ПСБ-1335-05 (ЗАО «ПСБ-ГАЛС»). Постоянную тем-
щью потенциостата-гальваностата IPC-Pro M (НТФ
пературу в ячейке поддерживали с помощью данной
«Вольта»). Поляризационные измерения проводили
ультразвуковой ванны. Точную температуру электро-
в кварцевой трехэлектродной электрохимической
лита в ячейке измеряли ртутным термометром.
ячейке. В качестве катодов использовали образцы
Для определения природы катодной поляризации
GaAs с рабочей поверхностью 0.1-0.2 см2. Перед по-
при электроосаждении иридия использовали темпера-
ляризационными измерениями поверхность образцов
турно-кинетический метод [21]. Исследования прово-
подвергали химической обработке в аммиачно-пе-
дили в электролите с содержанием исходных компо-
рекисном травителе состава NH4OH:H2O2:H2O =
нентов (г·л-1): H2[IrCl6] (в пересчете на иридий) — 5,
= 10:3.5:500 (использовали реактивы марки ос.ч. про-
H3NSO3 — 50 — в интервале температур 20-65°С. С
изводства ООО «Сигма-Тек») в течение 10 с с рас-
использованием серии катодных поляризационных
четной скоростью травления 0.12 мкм·мин-1, затем
кривых, зарегистрированных при различных значе-
промывали деионизованной водой марки «А», ОСТ
ниях температуры электролита, строили зависимости
11.029.003-80 (АО «НИИПП»), с сопротивлением
логарифма плотности тока от обратной температуры
18 МОм 30 с и обрабатывали в аммиачном растворе
для потенциалов, соответствующих области выделе-
состава NH4OH:H2O = 1:5 с наложением ультразву-
ния металла. Из тангенса угла наклона полученных
кового поля 30 с, повторно промывали водой 30 с и
прямых рассчитывали значения эффективной энергии
сушили в потоке газообразного азота марки 5.0 (ООО
активации.
«Хорст»). Согласно данным контактной вольтампе-
Ионный состав комплексов иридия в исследуемом
рометрии и рентгеновской фотоэлектронной спек-
электролите изучали спектроскопическими метода-
троскопии [19], после обработки арсенида галлия в
ми. Электронные спектры поглощения в УФ-види-
полирующем аммиачном травителе на поверхности
мой области получали на спектрометре Evolution 600
полупроводника образуется оксид GaAsO4, в котором
(Termo Scientific) в диапазоне длин волн 200-900 нм.
оба компонента GaAs находятся в высших степенях
Спектрофотометрическое определение проводили в
окисления. Фазы элементного мышьяка и оксида
кварцевых кюветах с толщиной слоя раствора 0.1 см.
As2O3, ответственные за формирование поверхност-
Для записи спектров исследуемые растворы разбавля-
ных электронных состояний [20], практически от-
ли в необходимое число раз. Инфракрасные спектры
сутствуют. Последующая обработка (декапировка)
снимали на ИК-Фурье-спектрометре NIKOLET 5700
в аммиачном растворе способствует растворению
FTIR (Thermo Electron Corporatio) со встроенной при-
оксида GaAsO4. Финишная обработка в деионизо-
ставкой нарушенного полного внутреннего отраже-
ванной воде приводит к формированию на поверх-
ния (НПВО) с алмазным кристаллом в диапазоне
ности арсенида галлия преимущественно Ga2O3.
400-4000 см-1. Образцы твердых фаз готовили упа-
Омические контакты и нерабочую поверхность об-
риванием иридиевого электролита и высушиванием
разцов защищали химически стойким лаком ХВ-784
его на воздухе.
(ЗАО «Научно-производственная компания ЯрЛИ»).
Контакты Ir-GaAs создавали по стандартному
В качестве вспомогательного электрода применяли
технологическому маршруту с использованием фо-
платиновую пластину марки Пл99.9 (АО «ЕЗ ОЦМ»).
толитографического процесса осаждением иридия
Электродом сравнения служила платиновая проволо-
в окна в пленке (маске) диэлектрика SiO2. Оксид
ка марки Пл99.9 (АО «ЕЗ ОЦМ»), вмонтированная во
кремния толщиной 0.5 мкм получали пиролитиче-
фторопластовый держатель. Потенциал проволочного
ским окислением моносилана (использовали SiH4
платинового электрода измеряли относительно насы-
марки 5.5, ООО «Хорст») при температуре 360°С.*
щенного хлоридсеребряного электрода в отдельной
В диэлектрическом покрытии SiO2 по маске фото-
порции исследуемого электролита. Все потенциалы
резиста вытравливали окна с различными диаме-
приведены относительно хлоридсеребряного элект-
трами в растворе HF:NH4F:H2O = 90:690:186 (об%)
рода сравнения (х.с.э.).
(использовали реактивы марки ос.ч. производства
Для приготовления электролитов использова-
ООО «Сигма-Тек»). Диапазон диаметров контактов
ли H2[IrCl6] водную с содержанием иридия 19.94
(D) — от 5 до 500 мкм. Электроосаждение иридия
и 20.71% марки ч. и ч.д.а. соответственно (ОАО
«Аурат»), H3NSO3 марки х.ч. (ЗАО «ВЕКТОН») и
* Скоробогатова Л. А., Зубрицкий С. М., Петров А. Л.,
деионизованную воду. Для проведения эксперимен-
Семенов А. Л. Технологии материалов для микро- и нано-
тов с наложением ультразвукового поля применя-
электроники: Учебное пособие. 2009. С. 25-27.
Электрохимическое осаждение иридия на арсенид галлия из сульфаматного электролита...
983
в окна проводили в двухэлектродной электрохими-
ческой ячейке в гальваностатическом режиме без
наложения и с наложением ультразвукового поля.
Толщина электрохимического осадка иридия кон-
тролировалась временем осаждения и изменялась в
диапазоне 50-250 нм. Толщину покрытий измеряли с
помощью микроинтерферометра Линника МИИ-4М
(ООО «ЕвроЛаб»).
Начальная обработка поверхности GaAs перед
нанесением диэлектрика включала предваритель-
ную химическую очистку (в основном с целью обез-
жиривания) путем последовательной обработки в
моноэтаноламине (C2H7NO), диметилформамиде
(C3H7NO) и изопропиловом спирте (i-C3H7OH) (ис-
Рис. 1. Катодные потенциодинамические поляризаци-
пользовали растворители марки ос.ч. производства
онные кривые эпитаксиального арсенида галлия n-типа,
ООО «Реахим»). Финишная обработка поверхности
зарегистрированные в сульфаматном электролите ири-
арсенида галлия непосредственно перед электро-
дирования при различных температурах.
осаждением иридия в окна проводилась аналогично
Скорость развертки потенциала — 20 мВ·с-1; состав ис-
образцам для электрохимических исследований.
ходных компонентов электролита (г·л-1): H2[IrCl6] (в пе-
Исследования морфологии поверхности тонких
ресчете на иридий) — 5, H3NSO3 — 50.
иридиевых покрытий в контактах с различным диа-
Т (°С): 1 — 23; 2 — 35; 3 — 45; 4 — 45, с наложением
ультразвукового поля; 5 — 65; 6 — 65, с наложением уль-
метром проводили методом атомно-силовой микро-
тразвукового поля.
скопии на микроскопе Solver-HV (ООО «НТ-МДТ»).
Профили распределения осадка металла в окнах и его
толщину оценивали на конфокальном профилометре
Экспериментально установлено, что при плотно-
S-Neox (Sensofar).
стях тока, соответствующих первым двум участкам,
Измерения вольт-амперных характеристик сфор-
осаждения иридия практически не происходит, выход
мированных контактов проводили на зондовой
иридия по току близок к нулю. Предполагается, что
станции Cascade Microtech M150 с использованием
в указанной области плотностей тока идет восста-
анализатора электрических характеристик полупро-
новление комплексных соединений трех- и четырех-
водниковых приборов В1500A (Agilent Technologies).
валентного иридия до низших степеней окисления.
Основные электрофизические параметры контак-
Электровосстановление комплексов иридия до ме-
тов Ir-GaAs с барьром Шоттки — эффективную
талла, сопряженное с реакцией выделения водорода,
и измеряемую высоту барьера, φbi (эВ) и φbm (эВ)
происходит при плотностях тока, соответствующих
соответственно, показатель идеальности, n, и по-
линейному (тафелевскому) участку поляризационной
следовательное сопротивление, Rs, определяли из
кривой и области второго предельного тока (участки
вольт-амперных кривых* [17].
III, IV). После достижения участка второго предель-
ного тока происходит преимущественно выделение
водорода (участок V).
Обсуждение результатов
По величине эффективной энергии активации
Катодные потенциодинамические поляризаци-
определяли тип поляризации (табл. 1). В области
онные кривые, зарегистрированные в исследуемом
потенциалов -0.45÷-0.60 В, соответствующих линей-
электролите при различных температурах, можно
ным участкам поляризационных кривых, значения
разделить на пять участков (рис. 1). На кривых от-
эффективной энергии активации лежат в пределах
четливо видны два участка предельного тока (участ-
84-52 кДж·моль-1, что свидетельствует об электро-
ки II, IV), в определенной области потенциалов
химической (кинетической) природе катодной поля-
существует линейная зависимость между потенци-
ризации. Таким образом, замедленной стадией про-
алом и логарифмом плотности тока (участок III).
цесса электровосстановления соединений иридия до
металла в указанной области потенциалов является
стадия переноса заряда через межфазную границу.
* Божков В. Г. Контакты металл-полупроводник: физи-
С ростом поляризации значения эффективной энер-
ка и модели. Томск: Изд. Дом Том. гос. ун-та, 2016. С. 121,
С. 196-200.
гии активации постепенно уменьшаются от 52 до
984
Бекезина Т. П. и др.
Таблица 1
нен теоретически и проверен экспериментально в
Значения эффективной энергии активации процесса
интервале концентраций иридия 2.5-6.5 г·л-1 и суль-
электроосаждения иридия на эпитаксиальные
фаминовой кислоты 30-60 г·л-1. При уменьшении
структуры n-n+-GaAs (100) из сульфаматного
концентрации иридия в электролите ниже 3 г·л-1
электролита иридирования
качественных осадков при комнатной температуре
Поляризация электрода
Эффективная энергия
получить не удается. Покрытия иридием темные и
Е, В (х.с.э.)
активации, кДж·моль-1
не имеют металлического блеска. При увеличении
-0.45
83.7
концентрации иридия выше 5 г·л-1 качество осадка и
-0.50
81.6
выход по току практически не изменяются, поэтому
-0.55
58.9
использовать большее количество дорогостоящего
-0.60
51.9
иридия нецелесообразно.
-0.65
46.5
Показано, что диапазон рН электролита ириди-
-0.70
39.6
рования имеет важное значение. При величине рН
-0.80
36.3
электролита менее 0.5 существенно понижается вы-
-0.90
36.3
ход иридия по току из-за сопряженного выделения во-
-1.00
34.5
дорода. При величине рН больше 0.8 в растворе воз-
можно протекание реакций акватации и гидратации,
–1.10
27.3
окислительно-восстановительных процессов [22], что
может привести к изменению состава электролита и
27 кДж·моль-1. Из этого следует, что вначале преоб-
его быстрому старению. Присутствие сульфаминовой
ладает электрохимическая поляризация (участок III),
кислоты в электролите помимо задания величины рН
которая переходит в область смешанной кинетики
служит для уменьшения внутренних напряжений в
(участок IV), а затем в диффузионную поляризацию
осадке. Таким образом, содержание сульфаминовой
(участок V).
кислоты, требуемой для образования комплексов с
Данные по электроосаждению иридия и поляри-
иридием при концентрации последнего 3-6.5 г·л-1
зационные измерения с наложением ультразвукового
и при одновременном поддержании необходимой
поля подтверждают кинетический тип поляризации
величины рН электролита, составляет 30-60 г·л-1.
в электролитах иридирования при плотностях тока,
Влияние плотности тока на скорость осаждения
соответствующих тафелевским участкам поляризаци-
и выход иридия по току изучали в интервале 0.05-
онных кривых. Линейные участки поляризационных
3.5 А·дм-2 (0.5-35 мА·см-2), температуры электро-
кривых, зарегистрированные при температурах 45
лита — 20-80°С. Установлено, что при плотностях
и 65°С с наложением (рис. 1, кривые 4, 6) и без на-
тока менее 0.1 А·дм-2 осадки иридия неравномерны,
ложения ультразвукового поля (рис. 1, кривые 3, 5),
имеют сотовую структуру. При электролизе при плот-
практически совпадают. Область второго предель-
ностях тока более 3 А·дм-2 наблюдается образование
ного тока, обусловленного диффузионными ограни-
иридиевой черни, осаждающейся в виде точечных
чениями, на поляризационных кривых, полученных
островков поверх блестящего осадка иридия. При
с наложением ультразвукового поля, смещается в
электроосаждении из электролита с содержанием
сторону больших плотностей тока. Скорость элек-
иридия 5 г·л-1 при комнатной температуре и плот-
троосаждения иридия с наложением ультразвукового
ности тока 0.3-0.5 А·дм-2 выход металла по току
поля возрастает незначительно. Однако в этом случае
составляет 9-14%, скорость осаждения иридия —
осадки иридия, согласно данным атомно-силовой
0.005-0.007 мкм∙мин-1. При температуре 60-65°С
микроскопии, имеют более мелкозернистую струк-
и плотности тока 0.3 А·дм-2 получены качествен-
туру [15]. Скорость осаждения иридия при плотно-
ные покрытия иридием с выходом по току, близким
стях тока, соответствующих области потенциалов
к 100%, скорость осаждения иридия составляет
-0.40÷-0.60 В, не зависит от перемешивания.
0.045 мкм·мин-1. Толщина иридиевого покрытия
Изучено влияние плотности тока, концентрации
на арсениде галлия составляла не более 0.3 мкм.
исходных компонентов электролита, температуры,
Электрохимическое осаждение иридия с наложением
рН и режима осаждения на скорость осаждения ири-
ультразвукового поля позволяет получать мелкокри-
дия, его выход по току, качество покрытия (адгезию,
сталлические осадки.
зернистость, сплошность, металлический блеск и
Исследуемый электролит стабилен в работе, не
т. д.). Оптимальный состав исходных компонентов
теряет электрохимической активности после длитель-
для приготовления электролита иридирования оце-
ного хранения (в течение четырех лет) [15]. Показано,
Электрохимическое осаждение иридия на арсенид галлия из сульфаматного электролита...
985
что при многократном проведении электролиза без
разделения катодного и анодного пространств рабо-
чий электролит иридирования приобретает более тем-
ную, малиновую окраску. Последующая термическая
обработка электролита в течение 1.5-2 ч приводит к
восстановлению исходной оранжево-желтой окраски
раствора.
Исследование катодных процессов, протекающих
при электрохимическом восстановлении комплексов
иридия, образующихся в сульфаматных электролитах
иридирования, затрудняется тем обстоятельством, что
не установлен состав и структура этих комплексов.
Изменение окраски рабочего электролита иридирова-
ния в сравнении с исходным раствором электролита
Рис. 2. Спектры поглощения сульфаматных иридиевых
свидетельствует об образовании новых комплексных
электролитов.
соединений иридия. Эти различия помимо визуаль-
Состав исходных компонентов электролита (г·л-1):
ных данных подтверждены спектрофотометрически-
H2[IrCl6] (в пересчете на иридий) — 5, H3NSO3 — 50.
ми исследованиями (рис. 2).
1 — исходный электролит иридирования (разбавление
В спектрах поглощения исходного раствора
1:20), 2 — рабочий электролит иридирования после терми-
(рис. 2, кривая 1) выявляются полосы поглощения
ческой обработки в течение 4 ч (разбавление 1:10).
при длинах волн 229, 304, 413, 434, 486 нм, кото-
рые, согласно данным литературы [22], соответ-
ионы хлора вместо двух других оксо-ионов, гидрок-
ствуют хлоридным комплексам четырехвалентного
сильные ионы и другие лиганды из реакционной
иридия, [IrCl6]2-. В водных растворах комплексные
среды.
ионы [IrCl6]2- при обычных условиях достаточно
Отнесение полос в электронных спектрах по-
устойчивы, реакции акватации и гидролиза проте-
глощения исследуемого электролита иридирования
кают очень медленно. Константа устойчивости иона
проводили на основании данных литературы по ис-
[IrCl6]2- — lgβ равна 31 [22]. В спектрах поглощения
следованию электрохимического окисления и восста-
рабочего электролита иридирования, полученного
новления моно-μ-оксо-димеров иридия [25]. Показано,
в результате термической обработки в течение 4 ч,
что в УФ-видимой области спектра полосы поглоще-
указанные выше полосы отсутствуют, выявляются
ния с основным пиком при 308 нм характерны для
пик при 280-308 нм, плечо в области 350-370 нм и
гидроксо-димеров трехвалентного иридия, Ir(III, III),
очень слабая полоса поглощения в длинноволновой
имеющих желтую окраску. Спектр поглощения ок-
области при 738 нм (рис. 2, кривая 2).
со-димера четырехвалентного иридия, Ir(IV, IV),
В работах [12, 23] в сульфаматном электролите
имеющего синюю окраску, показывает интенсив-
электрохимическим путем были синтезированы жел-
ные полосы в видимой области с основным пиком
тый и зеленый сульфаматы иридия, которые предполо-
при 732 нм. Можно предположить, что исследуе-
жительно имели формулы: «желтый» сульфамат ири-
мый комплекс иридия представляет собой биядерный
дия — H3[Ir2(NH2SO3)4O3(H2O)2]·5H2O, «зеленый»
кислородмостиковый комплекс иридия (Ir—O—Ir), в
сульфамат иридия — H3[Ir2(NH2SO3)6O(OH)2]·2H2O.
котором один атом Ir находится в трехвалентном со-
В работе [24] были предложены различные модели
стоянии окисления, а другой — в четырехвалентном,
структурных формул электроактивных «желтых»
Ir(III, IV).
сульфаматных комплексов иридия, одна из которых
Образование сульфаматных биядерных кисло-
имеет вид
родмостиковых комплексов иридия подтверждается
данными ИК-спектроскопии. Анализ ИК-спектров
O2-
HOH
NH2—SO3-
(рис. 3) проводили на основании данных литерату-
-O3S—H2N—3+Ir—O2-—Ir4+—NH2—SO–
(I)
ры по отнесению частот в спектрах сульфаминовой
-
кислоты [26] и родственных мономерных сульфа-
HOH
NH2—SO
3
O2-
матных комплексов платиновых металлов [27]. Из
сравнения ИК-спектров сульфаминовой кислоты и
Исследуемые комплексы иридия могут иметь не-
исследуемых комплексов иридия следует, что частоты
сколько иной состав лигандов, например, содержать
асимметричных, δas(NH2), и симметричных, δs(NH2),
986
Бекезина Т. П. и др.
ны образованием координационных связей Ir—O и
Ir—OH2 (аква-комплексов иридия) соответствен-
но [30].*
Таким образом, на основании спектроскопических
исследований, полученных нами, и известных из
литературы [11, 23-30], можно предположить, что в
рабочем электролите иридирования преимуществен-
но содержатся сульфаматные биядерные кислород-
мостиковые комплексы иридия, в которых один ион
иридия имеет степень окисления +3, а другой — +4.
Выход иридия по току рассчитывали исходя из сред-
ней (суммарной) степени окисления иридия +3.5. Для
установления брутто-формулы и конкретной струк-
туры комплексов иридия необходимо проведение
Рис. 3. ИК-спектры сульфаматного иридиевого электро-
дополнительных исследований.
лита (1) и сульфаминовой кислоты (2).
Исследования морфологии поверхности ириди-
Состав исходных компонентов электролита (г·л-1):
евых покрытий проводили для контактов Ir-GaAs
H2[IrCl6] (в пересчете на иридий) — 5, H3NSO3 — 50.
с диаметрами 500, 50 и 5 мкм, полученных при
электрохимическом осаждении без перемешивания
деформационных колебаний NH2-группы сдвинуты в
(рис. 4). Хорошо видна мелкозернистая структура.
сторону более низких значений на 120 и 160 см-1 со-
Средний размер зерен несколько увеличивается с
ответственно. Такое изменение частот в спектре мож-
уменьшением диаметра с 25-30 нм в контакте диаме-
но объяснить координацией сульфаминовой кислоты
тром 500 мкм до 40 нм в контакте диаметром 5 мкм
с атомом иридия через атом азота [27]. Наблюдаемый
[16]. Отметим, что, как и для напыленных контактов,
сдвиг частоты валентных колебаний N—S-группы
зернистость иридиевых осадков, по нашим данным,
от 690 см-1 для свободной сульфаминовой кисло-
наименьшая среди известных электроосажденных
ты до 732 см-1 также свидетельствует о координа-
контактов к GaAs на основе Ni, Pd, Rh и Pt [3].
ции сульфаматных лигандов с атомом иридия через
Значительно сильнее проявляется неоднородность
атом азота. Большее значение νas(N—S) обусловлено
контактов разного диаметра, осажденных без пере-
большей прочностью N—S-связи в сульфаматном
мешивания, по толщине металлизации (рис. 5, а).
комплексе иридия по сравнению с сульфаминовой
С уменьшением диаметра контакта толщина осад-
кислотой [27].
ка иридия значительно возрастает. Этим можно
В ИК-спектре исследуемого соединения иридия
объяснить увеличение размеров зерен иридия в
(рис. 3, кривая 1) наблюдается сравнительно силь-
окнах малого диаметра. При этом, в дополнение к
ная полоса поглощения при 878 см-1. Согласно
зависимости толщины осадка от диаметра контакта,
данным [28, 29], полосы поглощения в области
ярко выражен и рост толщины осадка к периферии
760-880 см-1 характерны для асимметричных ва-
контакта. Изменение гидродинамических условий
лентных колебаний биядерных кислородмостико-
осаждения иридия (перемешивание электролита
вых комплексов платиновых и других переходных
магнитной мешалкой) приводит к выравниванию
металлов, νas(М—О—М), имеющих линейную
толщин осадков для контактов разного диаметра
структуру. Для биядерных кислородмостиковых
(рис. 5, б).
комплексов Ru(IV) и Os(IV) соответствующие по-
Неравномерное осаждение иридия по площади
лосы поглощения выявляются при 886 и 848 см-1
контакта, зависимость толщины осадка от диаметра
[29]. В мономерных сульфаматных комплексах пла-
окна обусловлены действием так называемого «кра-
тиновых металлов указанные полосы поглощения в
евого эффекта» при электрохимическом осаждении
ИК-спектрах отсутствуют [27]. ИК-спектр «желтого»
металла через маску [31, 32]. Вблизи краев маски
сульфамата иридия имеет следующие полосы по-
происходит искривление (сгущение) силовых линий
глощения: 3037-3360, 1400-1470, 1100-1220, 857-
электрического поля, которое приводит к увеличению
884, 600 см-1 [23]. Появление полосы поглощения
при 857-884 см-1 также свидетельствует о мости-
* Накамото K. ИК-спектры и спектры КР неоргани-
ковой структуре последнего. Полосы поглощения в
ческих и координационных соединений. М.: Мир, 1991.
области 606-584 и 460 см-1 могут быть обусловле-
С. 253-255.
Электрохимическое осаждение иридия на арсенид галлия из сульфаматного электролита...
987
Рис. 4. Изображение рельефа иридиевой пленки, полученное методом атомно-силовой микроскопии, в контактах
Ir-GaAs диаметром: а — 500, б — 50, в — 5 мкм.
Состав исходных компонентов электролита (г·л-1): H2[IrCl6] (в пересчете на иридий) — 5, H3NSO3 — 50; плотность тока
3 мА·см-2; температура 25°С; без перемешивания раствора.
в этой области локальной плотности тока. Скорость
можно также значительно снизить, уменьшив ширину
осаждения иридия при плотностях тока, соответству-
(площадь) микроструктуры, усилив перемешивание
ющих области предельного тока, заметно возрастает.
электролита или увеличив толщину изолирующей
В результате небольшое увеличение плотности тока
маски. Существенную роль при этом могут играть
из-за краевых эффектов приводит к значительному
кинетические закономерности осаждения [33, 35-37].
увеличению толщины осадка от центра к периферии
В условиях электрохимической поляризации все точ-
контакта. Сгущение силовых линий электрического
ки катода равноценны, и плотность тока оказывается
тока в окнах малого диаметра выше в сравнении с
постоянной на поверхности катода. В этом случае
окнами большого диаметра. Поэтому увеличение
происходит равномерное осаждение покрытия по
локальной плотности тока в малых окнах приводит к
всей площади микроструктуры. Диффузионная (кон-
увеличению толщины осадка иридия с уменьшением
центрационная) катодная поляризация ухудшает рав-
их диаметра.
номерность покрытия. Интенсивное перемешивание
По мнению авторов [31, 32], равномерность тол-
электролита улучшает процесс массопереноса, умень-
щины и профили электроосажденных металлов кон-
шает толщину диффузионного слоя, в значитель-
тролируются главным образом плотностью тока и
ной степени устраняет неравномерность покрытия,
температурой. Согласно [33, 34], краевой эффект
связанную с концентрационной поляризацией [33,
Рис. 5. Распределение толщины иридиевых осадков по сечению контактов различного диаметра (D), осажденных
без перемешивания (а) и с перемешиванием электролита магнитной мешалкой (б).
Состав исходных компонентов электролита (г·л-1): H2[IrCl6] (в пересчете на иридий) — 5, H3NSO3 — 50; плотность тока
3 мА·см-2; температура 25°С.
988
Бекезина Т. П. и др.
36]. При плотностях тока, соответствующих обла-
диаметров контактов, эффективная высота барьера
сти предельного тока на катодной поляризационной
φbi равна 0.90 эВ и практически совпадает с высо-
кривой (участок IV), осаждение иридия протекает
той барьера иридиевых контактов, полученных элек-
при смешанном диффузионно-кинетическом контро-
тронно-лучевым напылением [1, 38, 39] (табл. 2).
ле. Поэтому снижение диффузионных ограничений
Перемешивание электролита магнитной мешалкой
при перемешивании электролита, обеспечивающих
способствует выравниванию толщины иридиевого
создание диффузионного слоя равномерной толщины,
покрытия по площади окна для контактов с различ-
в значительной степени способствует выравнива-
ными диаметрами. Уменьшение толщины малых кон-
нию толщины осадка иридия по площади контакта
тактов с 200 до 90-100 нм приводит к небольшому
и снижению зависимости его толщины от диаметра
увеличению показателя идеальности, но в целом n
окна.
остается <1.1. При этом значения измеряемой φbm и
Равномерность осаждения покрытий зависит так-
эффективной φbi высоты барьера несколько возрас-
же от геометрических факторов, в частности, от раз-
тают, а последовательное сопротивление Rs умень-
мера анода и катода [31]. Для электродов одинакового
шается (табл. 2).
размера должно быть равномерным распределение
О высоком качестве контактов Ir-GaAs с барьером
тока осаждения и толщины осадка. Нами эксперимен-
Шоттки свидетельствует также низкий уровень дис-
тально было установлено, что уменьшение соотно-
персии электрофизических параметров для контактов
шения площадей платинового электрода и полупро-
одинакового диаметра. Наблюдается небольшой рост
водникового образца также улучшает равномерность
дисперсии параметров с уменьшением диаметра кон-
толщины осадка в окнах с разным диаметром и при-
тактов.
водит к более равномерному профилю.
Зависимость высоты барьера от толщины металли-
Исследование электрофизических характеристик
зации отмечена в ряде работ [40, 41]. В данной работе
контактов Ir-GaAs, полученных с использованием
показано, что уменьшение толщины осадка иридия до
разработанного нами электролита, подтвердило их
35-50 нм приводит к еще большему увеличению вы-
высокое качество [16]. Прямые вольт-амперные ха-
соты барьера контакта Шоттки. Так, для иридиевых
рактеристики иридиевых контактов (рис. 6), получен-
контактов толщиной порядка 50 нм с D = 500 мкм
ные электрохимическим осаждением без перемеши-
φbm = 0.942 эВ, а для D = 5 мкм φbm = 0.926 эВ. Тогда
вания и с перемешиванием электролита, отличаются
как для контактов толщиной 90-100 нм с D = 500 мкм
высокой воспроизводимостью и линейностью в по-
φbm = 0.887 эВ, а для D = 5 мкм φbm = 0.883 эВ. Таким
лулогарифмическом масштабе в широком диапазо-
образом, изменяя толщину металлизации контакта,
не токов. Показатель идеальности n < 1.1 для всех
можно варьировать высоту барьера Шоттки.
Рис. 6. Прямые вольт-амперные характеристики выпрямляющих контактов Ir-GaAs с различным диаметром, осаж-
денных из иридиевого электролита без перемешивания (по 20 штук каждого диаметра) (а) и с перемешиванием
магнитной мешалкой (по 30 штук) (б).
Состав исходных компонентов электролита (г·л-1): H2[IrCl6] (в пересчете на иридий) — 5, H3NSO3 — 50; плотность тока
3 мА·см-2; температура 25°С.
Электрохимическое осаждение иридия на арсенид галлия из сульфаматного электролита...
989
Таблица 2
Средние значения вольт-амперных характеристик выпрямляющих контактов Ir-GaAs с различным диаметром D,
осажденных без перемешивания и с перемешиванием электролита магнитной мешалкой,
до и после отжига при 300°С
Диаметр контакта D,
Показатель
Измеряемая высота
Эффективная высота
Последовательное
мкм
идеальности n
барьера φbm, эВ
барьера φbi, эВ
сопротивление Rs, Ом
Без перемешивания
До отжига
500
1.059 ± 0.0024
0.883 ± 0.0025
0.904 ± 0.0027
17.58 ± 6.371
200
1.058 ± 0.0010
0.880 ± 0.0013
0.903 ± 0.0013
16.34 ± 2.065
100
1.061 ± 0.0016
0.878 ± 0.0017
0.904 ± 0.0013
10.42 ± 3.104
50
1.072 ± 0.0023
0.871 ± 0.0061
0.901 ± 0.0012
11.73 ± 6.897
30
1.067 ± 0.0060
0.868 ± 0.0061
0.903 ± 0.0059
8.73 ± 1.076
15
1.079 ± 0.0028
0.865 ± 0.0048
0.905 ± 0.0058
8.94 ± 0.922
5
1.067 ± 0.0024
0.870 ± 0.0024
0.907 ± 0.0034
18.38 ± 2.186
Отжиг при 300°С
500
1.075± 0.0048
0.847 ± 0.0031
0.871 ± 0.0041
10.23 ± 7.791
200
1.076 ±0.0022
0.837 ± 0.0031
0.864 ± 0.0030
5.13 ± 4.060
100
1.079 ± 0.0054
0.834 ± 0.0074
0.864 ± 0.0079
9.72 ± 2.528
50
1.083 ± 0.0085
0.833 ± 0.0073
0.866 ± 0.0048
8.05 ± 1.063
30
1.091 ± 0.0043
0.825 ± 0.0030
0.865 ± 0.0019
6.57 ± 3.211
15
1.101 ± 0.0663
0.812 ± 0.0508
0.840 ± 0.0341
8.51 ± 4.336
5
1.112 ± 0.0305
0.795 ± 0.0192
0.849 ± 0.0083
16.80 ± 1.715
С перемешиванием
До отжига
500
1.057 ± 0.0047
0.886 ± 0.0032
0.906 ± 0.0602
18.45 ± 3.703
200
1.060 ± 0.0024
0.883 ± 0.0018
0.906 ± 0.0039
16.14 ± 3.947
100
1.061 ± 0.0023
0.884 ± 0.0021
0.909 ± 0.0018
14.08 ± 3.457
50
1.088 ± 0.0096
0.868 ± 0.0045
0.909 ± 0.0018
7.21 ± 1.490
30
1.084 ± 0.0056
0.874 ± 0.0037
0.913 ± 0.0048
4.83 ± 1.039
15
1.086 ± 0.0099
0.878 ± 0.0043
0.923 ± 0.0061
4.94 ± 1.731
5
1.096 ± 0.0091
0.883 ± 0.0048
0.946 ± 0.0074
9.32 ± 2.379
Отжиг 300°С
500
1.065± 0.0017
0.846 ± 0.0054
0.866 ± 0.0030
5.96 ± 1.331
200
1.072 ± 0.0032
0.836 ± 0.0091
0.861 ± 0.0088
4.09 ± 1.016
100
1.087 ± 0.0070
0.827 ± 0.0074
0.859 ± 0.0056
3.64 ± 0.750
50
1.112 ± 0.0188
0.808 ± 0.0141
0.851 ± 0.0049
3.78 ± 0.701
30
1.159 ± 0.0119
0.804 ± 0.0064
0.852 ± 0.0028
4.60 ± 1.768
15
1.098 ± 0.0098
0.816 ± 0.0097
0.858 ± 0.0086
3.12 ± 2.114
5
1.102 ± 0.0091
0.814 ± 0.0080
0.875 ± 0.0035
7.92 ± 0.798
Установлено также, что для полупроводнико-
концентрацией примеси (ND) изготовленные кон-
вых структур n-n+-GaAs (100) с меньшей толщиной
такты Шоттки Ir-GaAs имеют вольт-амперные ха-
эпитаксиального слоя (l) и практически одинаковой
рактеристики с меньшими значениями показателя
990
Бекезина Т. П. и др.
Таблица 3
Средние значения вольт-амперных характеристик выпрямляющих контактов Ir-GaAs с различным диаметром D,
осажденных с перемешиванием электролита магнитной мешалкой на структуры n-n+-GaAs (100) (l = 0.3 мкм, ND
= 6·1016 см-3), до и после отжига при 300°С
Диаметр контакта D,
Показатель
Измеряемая высота
Эффективная высота
Последовательное
мкм
идеальности n
барьера φbm, эВ
барьера φbi, эВ
сопротивление Rs, Ом
До отжига
500
1.048
0.900
0.919
17.682
200
1.049
0.900
0.920
15.434
100
1.052
0.898
0.921
9.644
50
1.053
0.895
0.923
9.081
30
1.058
0.893
0.930
9.442
15
1.066
0.894
0.942
3.392
5
1.084
0.889
0.946
3.812
О т ж и г 300°С
500
1.045
0.856
0.870
6.603
200
1.046
0.856
0.873
6.616
100
1.048
0.858
0.878
5.107
50
1.053
0.852
0.875
4.568
30
1.056
0.856
0.882
3.856
15
1.063
0.846
0.876
3.751
5
1.084
0.833
0.876
3.737
идеальности и большей величиной высоты барьера
чение показателя идеальности n = 1.087 (в диапазоне
(табл. 3). Увеличение эффективной высоты барьера
1.064-1.112; статистика 10 штук) и высота барье-
для полупроводниковой структуры n-GaAs/Ti/Au/
ра φbm = 0.862 эВ, φbi = 0.913 эВ. Для контактов с
Si:AlGaAs на (100) n+-GaAs с более тонким эпитак-
D = 1.5 мкм n = 1.095 (в диапазоне 1.079-1.112; ста-
сиальным слоем (l =1.5 мкм) в работе [42] связывают
тистика 10 штук), φbm = 0.862 эВ, φbi = 0.920 эВ.
с наличием дефектов в более толстом слое (l = 2 мкм),
приводящим к уменьшению высоты барьера и в итоге
Выводы
к ухудшению характеристик диода.
Последующий отжиг исследуемых структур при
По результатам определения значений эффектив-
умеренной температуре 300°С приводит к стабили-
ной энергии активации процесса электровосстановле-
зации электрофизических характеристик сформиро-
ния иридия в сульфаматном электролите установлено,
ванных иридиевых контактов. При этом незначитель-
что при оптимальных условиях (катодной плотности
но возрастают значения показателя идеальности n
тока 0.3-0.5 А∙дм-2, температуре 20-65°С) электро-
контактов всех диаметров, уменьшается последова-
осаждение иридия протекает при кинетическом кон-
тельное сопротивление Rs, особенно для контактов с
троле.
большой площадью. Заметное уменьшение высоты
Показано, что исследуемый электролит ириди-
барьера φbm (на 0.02-0.05 эВ) при отжиге при 300°С,
рования преимущественно содержит сульфаматные
вероятно, связано с изменением структуры проме-
биядерные кислородмостиковые комплексы ири-
жуточного оксидного слоя в контакте, которое со-
дия(III, IV). Осадки иридия отличаются мелкозерни-
провождается изменением его зарядового состояния,
стой структурой.
влияющего на высоту барьера.
Установлена зависимость толщины осадка иридия
В данной работе также были получены качествен-
от диаметра контакта Ir-GaAs (рост с уменьшением
ные иридиевые контакты с диаметрами менее 5 мкм.
диаметра) с одновременным утолщением металла от
Так, для контактов Ir-GaAs с D = 3 мкм среднее зна-
центра к периферии контакта. Показано, что электро-
Электрохимическое осаждение иридия на арсенид галлия из сульфаматного электролита...
991
осаждение иридия в условиях электрохимической по-
(M = Co, Rh, Ir, Ni, Pd, and Pt) // J. Appl. Phys. 1987.
ляризации, перемешивание электролита, уменьшение
V. 62. N 5. P. 2070- 2079.
соотношения площади анода и катода в значительной
[4]
Schulz K. J., Musbah O. A., Chang Y. A. Interfacial
степени устраняют этот эффект.
reactions in the Ir/GaAs system // J. Appl. Phys. 1990.
Установлено, что уменьшение толщины осадка
V. 67. N 11. P. 6798-6806.
иридия и толщины эпитаксиального слоя n-GaAs при-
водит к увеличению высоты барьера выпрямляющих
[5]
Jeon C. M., Jang H. W., Lee J.-L. Thermally stable Ir
контактов Ir-GaAs.
Schottky contact on AlGaN/GaN heterostructure //
Разработанный электролит иридирования позволя-
Appl. Phys. Lett. 2003. V. 82. N 3. P. 391-393.
ет получать практически идеальные выпрямляющие
контакты к арсениду галлия, Ir-GaAs, в том числе
[6]
Reddy V. R., Padma R., Reddy M. S. P., Choi C.-J.
малого размера (диаметром до 1.5 мкм), имеющие
Annealing effects on electrical, structural, and
хорошо воспроизводимые электрофизические харак-
morphological properties of Ir/n-InGaN Schottky
теристики.
structures // Phys. Status Solidi A. 2012. V. 209.
N 11. P. 2027-2033.
Благодарности
[7]
Padma R., Lakshmi B. P., Reddy M. S. P. Electrical
Спектроскопические исследования и измерения
and structural properties of Ir/Ru Schottky rectifiers
методом атомно-силовой микроскопии проведены с
on n-type InGaN at different annealing temperatures //
Superlattices and Microstructures. 2013. V. 56. P. 64-
использованием оборудования Регионального цен-
тра коллективного пользования Национального ис-
[8]
Курмачев В. А. Иридиевые контакты Шоттки для
следовательского Томского государственного уни-
гетероструктур AlGaN/GaN // Электрон. техника.
верситета.
Сер. 2. Полупроводниковые приборы. 2013. Вып. 1.
С. 88-89. https://www.elibrary.ru/QDFFYV
Конфликт интересов
[9]
Ngoepe P. N. M., Meyer W. E., Diale M., Auret
F. D., van Schalkwyk L. Optical and electrical
Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-
characterization of AlGaN based Schottky photodiodes
ресов, требующего раскрытия в данной статье.
after annealing at different temperatures // Physica B.
2014. V. 439. P. 119-121.
Информация об авторах
[10]
Jones T. Iridium plating // Metal Finishing. 2004.
Бекезина Татьяна Петровна
V. 102. N 6. P. 87-103.
[11]
Электроосаждение благородных и редких металлов
Вайсбеккер Мария Сергеевна
/ Под ред. Л. И. Каданера. Киев: Техника, 1974.
С. 107-114.
Бурмистрова Виктория Андреевна
[12]
Батенков В. А., Сысоева Л. Н. Влияние некоторых
факторов на ВАХ контактов металл-полупрово-
Божков Владимир Григорьевич, д.т.н., проф.
дник // Вопросы химии. Тр. ТГУ. Сер. хим. Томск:
Изд-во ТГУ, 1974. С. 162-165.
[13]
Батенков В. А., Фомина Л. В., Панов Я. Г.
Электроосаждение иридия на арсенид галлия //
Список литературы
Изв. Алтай. гос. ун-та. 1996. № 1 (1). С. 65-67.
[1] Yu K. M., Sands T., Jaklevic J. M., Haller E. E.
https://www.elibrary.ru/tndlfd
Interfacial interactions of evaporated iridium thin films
[14]
Батенков В. А., Фомина Л. В., Сарыгина Е. М.
with (100) GaAs // J. Appl. Phys. 1987. V. 62. N 5.
Создание выпрямляющих контактов к арсениду
галлия электроосаждением платиновых металлов
[2] Lalinsky T., Greğusova D., Z. Mozolova Z., Breza J.
// Химия и хим. технология на рубеже тысяче-
High-temperature stable Ir-Al/n-GaAs Schottky diodes
летий: Материалы II Всерос. науч. конф. Томск,
//Appl. Phys. Lett. 1994. V. 64. N 14. P. 1818-1820.
26-28 ноября 2002 г. Томск: Изд-во ТПУ, 2002. Т. 2.
С. 210-212.
[3] Sands T., Keramidas V. G., Yu K. M., Washburn J.,
[15]
Пат. РФ 2530963 (опубл. 2014). Электролит для
Krishnan K. A comparative study of phase stability
электрохимического осаждения иридия на арсенид
and film morphology in thin film M/GaAs systems
галлия и способ его приготовления.
992
Бекезина Т. П. и др.
[16]
Bozhkov B. G., Shmargunov A. V., Bekezina T. P.,
[26]
Babu R. R., Ramesh R., Gopalalakrishnan R.,
Torkhov N. A., Novikov V. A. The Ir-n-GaAs Schottky
Ramamurthi K., Bhagavannarayana G. Growth,
barrier contacts made by electrochemical deposition //
structural, mechanical and optical properties of pure
J. Appl. Phys. 2014. V. 115. N 22. ID 2245505.
and metal ions doped sulphamic acid single crystals //
Spectrochim. Acta. Part A. 2010. V. 76. P. 470-475.
[17]
Божков В. Г., Бекезина Т. П., Бурмистрова В. А.
Диоды с барьером Шоттки на основе термостой-
[27]
Griffith W. P., Pawson D. Sulphamato-complexes of
ких контактов Ir-GaAs и Pt/Ir-GaAs, созданных
the platinum metals // J. Chem. Soc. Dalton Trans.
электрохимическим осаждением // Докл. ТУСУР.
1973. N 5. P. 524-526.
2022. Т. 25. № 1. С. 48-52.
[28]
Hewkin D. J., Griffith W. P. Infrared spectra of
[18]
Акчурин Р. Х., Мармалюк А. А. МОС-гидридная эпи-
binuclear complexes // J. Chem. Soc. A: Inorg. Phys.
таксия в технологии материалов фотоники и элек-
Teor. 1966. P. 472-475.
троники. М.: ТЕХНОСФЕРА, 2018. С. 244-246.
https://www.elibrary.ru/VLLLNY
[29]
Griffith W. P. Oxy-complexes and their vibrational
[19]
Бекезина Т. П., Мокроусов Г. М. Формирование по-
spectra // J. Chem. Soc. A: Inorg. Phys. Teor.1969.
верхности заданного состава у арсенида галлия //
Неорган. материалы. 2000. Т. 36. № 9. С. 1029-1035
[30]
Mink J., Nemeth Cs., Hajba L., Sandstrom M.,
[Bekezina T. P., Mokrousov G. M. Preparation of GaAs
Goggin P. L. Infrared and Raman spectroscopic and
surfaces of desired composition // Inorganic Mater.
theoretical studies of hexaaqua metal ions in aqueous
2000. V. 36. N 9. P. 857-863.
solution. // J. Mol. Struct. 2003. V. 661-662. P. 141-
[20]
Offsey S. D., Woodall J. M., Warren A. C.,
[31]
Li J., Zhang P., Wu Y., Liu Y. M. Xuan Y. M. Uniformity
Kirchner P. D., Chappell T. I., Pettit G. D. Unpinned
study of nickel thin-film microstructure deposited
(100) GaAs surfaces in air using photochemistry //
by electroplating // Microsyst. Technol. 2009. V. 15.
Appl. Phys. Lett. 1986. V. 48. N 7. P. 475-477.
P. 505-510.
[21]
Горбачев С. В. Влияние температуры на электро-
[32]
Luo J. K., Chu D. P., Flewitt A. J., Spearing S. M.,
лиз как кинетический метод исследования приро-
Fleck N. A., Milne W. I. Uniformity control of Ni
ды электрохимических процессов // Тр. 4-го со-
thin-film microstructures deposited by through-mask
вещания по электрохимии. М.: АН СССР, 1959.
plating // J. Electrochem. Soc. 2005. V. 152. N 1.
С. 61-71.
[22]
Буслаева Т. М., Симонова С. А. Состояние пла-
[33]
Hume E. C., Deen W. M., Brown R. A. Mass transfer
тиновых металлов в растворах / Аналитическая
analysis of electrodeposition through polymeric mask
химия металлов платиновой группы: Сб. обзор-
// J. Electrochem. Soc. 1984. V. 131. N 6. P. 1251-
ных статей / Сост. и ред. Ю. А. Золотов, Г. М.
Варшал, В. М. Иванов. М.: Едиториал УРСС, 2003.
[34]
Tang J., Wang H., Liu R., Mao S., Zhao X.,
С. 28-29.
Ding G. Study on non-uniformity of through-mask
[23]
Попович Т. Н. Электрохимическое осаждение ири-
electroplated Ni thin-film // 2008 Int. Сonf. on
дия // Электрохимическое осаждение и примене-
electronic packaging technology & high density
ние покрытий драгоценными и редкими металла-
packaging (ICEPT-HDP) [IEEE High density
ми: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. Харьков,
packaging (ICEPT-HDP). Shanghai, China,
1972. С. 78-82.
2008.07.28-2008.07.31].
[24]
Безносюк С. А., Фомина Л. В. Моделирование стро-
ения сульфаматных аквакомплексов иридия(IV, III)
[35]
Асоян А. Р. Условия осаждения равномерных по-
и механизмов их активации в электрохимическом
крытий электролитического железа при восстанов-
осаждении металла на поверхность // Изв. Алтай.
лении изношенных поверхностей деталей машин
гос. ун-та. Сер. Химия. 2003. № 3 (29). С. 7-12.
// Вестн. Саратов. гос. техн. ун-та. 2011. № 2 (56).
https://www.elibrary.ru/RDKZDL
С. 18-21. https://www.elibrary.ru/PVOOPP
[25]
Shinha S. B., Shopov D. Y., Sharminghausen L. S.,
[36]
Шульгин В. Г. Распределение тока и повышение
Stein C. J., Mercado B. Q., Balcells D., Pedersen T. B.,
равномерности осаждения металлов в гальванотех-
Reiher M. Redox activity of oxo-bridged
нике и гальванопластике. Л.: ЛДНТ, 1983. С. 6-8.
iridium dimmers in an N,O-donor environment:
[37]
Медведев А., Семенов П. Импульсная металлизация
Characterization of remarkably stable Ir(IV,V)
печатных плат // Технологии в электрон. пром-сти.
complexes // J. Am. Chem. Soc. 2017. V. 139. P. 9672-
2005. № 4. С. 22-24.
https://www.elibrary.ru/LMXSDY
Электрохимическое осаждение иридия на арсенид галлия из сульфаматного электролита...
993
[38] Barnard W. O., Myburg G., Auret F. D., Goodman S. A.,
[41] Biber M., Güllu O., Forment S., Meirhaeghe R. L. Van,
Meyer W. E. Metal contacts to gallium arsenide // J.
Turut A. The effect of Schottky metal thickness on
Electron. Mater. 1996. V. 25. N 11. P. 1695-1702.
barrier height inhomogeneity in identically prepared
Au/n-GaAs Schottky diodes // Semiconductor Sci.
[39] Myburg G., Auret F. D., Meyer W. E., Louw C. W.,
Technol. 2006. V. 21. N 1. P. 1-5.
van Staden M. J. Summary of Schottky barrier height
date on epitaxially grown n- and p-GaAs // Thin Solid
[42] Al-Ahmadi N. A. Shottky barrier inhomogeneities at
Films. 1998. V. 325. N 1-2. P. 181-186.
the interface of different epitaxial layer thickness of
n-GaAs/Ti/Au/Si:Al0.33Ga0.67As // Heliyon. 2020.
[40] Ozdemir A. F., Goksu T., Yildirim N., Turut A. Effect
V. 6. N 9. ID e04852.
of measurement temperature and metal thikness on
Schottky diode characteristics // Physica B: Physics
of Сondensed Matter. 2021. V. 616. ID 413125.