[신소재공학] 재료분석 실험(S전해밀도와 Stirring Speed에 따른 Cu 전해도금의 특성)
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- 목차
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< 목차 >1. 실험 목적
2. 배경 이론
2.1 전해도금(Electrodeposition)
2.1.1 전해도금의 기본적인 원리
2.1.2 전류분포
2.1.3 전류밀도
2.2 구리 도금
2.2.1 구리의 전기-화학적 성질
2.2.2 기본 전해액 구성
2.3 순환전압전류법 (Cyclic Voltammetry, 이하 CV)
2.4 Point Probe method
2.4.1표면저항 (ohm/sq = Ω/□: Sheet resistance)
2.4.2 금속의 박막두께측정
2.5 Faraday 전기분해법칙
3. 실험과정
4. 실험 결과 및 분석
4.1 SEM 사진
4.2 전류밀도
4.3 Stirring Speed
5. 오차분석
5.1. 결정립의 조대화
5.2 외부 환경에 의한 오차
6. 결론 및 토의
7. Reference
- 본문내용
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: i(전류밀도), n(전극반응에 참여하는 전자수), D(용액에서의 O 또는 R의 확산계수), C(O 또는 R의 농도),
x(전극표면으로부터의 거리)
가역계의 경우 전자전이 및 물질확산속도가 Nernst식을 만족할 수 있을 정도로 빠른 경우이다. 이 때 25℃에서 피크 전류 Ip는 다음과 같다.
: A(전극면적, cm2), D0(확산계수, cm2/s), C0*(벌크 용액 상의 농도, mol/cm3), v(주사속도, V/sec)
25℃ 가역계에서의 CV 곡선의 특징을 요약하면 다음과 같다.
=59/n [mV]
이후 t
이번 실험에서 우리는 CV 곡선을 이용하여 일정 전압 범위 내에서의 환원 전류를 측정하여 도금 실험에 이용하고자 CV 곡선을 이용하였다. 실험에서 우리는 peak 전류와 전압- 전류 곡선의 변위점에서의 전류 값 사이의 값으로 도금을 실시하기로 하였다. 선택한 전류밀도는 25mA/, 50mA/, 75mA 이다.
2.4 Point Probe method
2.4.1표면저항 (ohm/sq = Ω/□: Sheet resistance)
표면저항은 보통 단위 Ω/□로 표시된다. 일반적인 선 저항은 두 개의 probe로 임의의 거리에 대한 저항을 측정하지만, 표면저항의 경우에는 동일한 간격의 4개의 탐침으로 측정하게 된다. 이때 쓰이는 Probe가 Four point probe이고, 보통 탐침은 1mm간격으로 일렬 구성된 probe를 사용하며, 4개의 탐침으로 전류와 전압을 이용하여 저항을 구한 후, 표면저항을 계산하기 위해 보정계수(C.F)를 적용한다. 시료 표면에 수직으로 4 탐침을 가압 접촉시키고, 바깥쪽의 탐침을 통하여 전류 I(A)를 흐르게 하여 가운데 2개의 탐침 사이의 전위차 V(V)를 측정한다. 그리고 측정값은 극성을 바꾸어 실시하여 그 평균값을 취한다. 면 저항 값을 계산하기 위해서는 저항 값(Ω)에 보정계수를 적용해 줘야 한다. 보정계수는 Sample size와 박막의 두께 그리고 측정 시
- 참고문헌
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7. Reference
[1] Electroplating and electroless plating of copper & its alloys
[2]Kanani, N. ASM International , (2003)
[3]鍍金 表面處理 , 염희택. 文運堂, (1989)
[4]방식 및 표면처리 , 박준규. 세진사, (1998)
[5]반도체와 전기화학 1 : Cu Electrodeposition for Semiconductor Interconnection, 김수길, 한국과학기술연구원
[6]수소환원법에 의한 WC 분말의 Co 코팅에 관한 연구, 안정재, 이종현, 원창완, 대한금속-재료학회지, 제38권 5호, 699-703 (2005)
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