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化学进展 2008, Vol. 20 Issue (04): 483-490 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

铜电结晶的研究进展*

李强1 辜敏1** 鲜晓红2   

  1. （1. 重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室 重庆 400044；
    2. 重庆大学化学化工学院 重庆 400044）
  • 收稿日期:2007-05-23 修回日期:2007-06-30 出版日期:2008-04-24 发布日期:2008-04-24
  • 通讯作者: 辜敏
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Progress of Copper Electrocrystallization

Li Qiang1 Gu Min1** Xian Xiaohong2   

  1. (1.Key Laboratory for the Exploitation of Southwestern Resources and the Environmental Disaster Control Engineering of Education Ministry, Chongqing University, Chongqing 400044 China; 2.College of Chemistry and Chemical Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China)
  • Received:2007-05-23 Revised:2007-06-30 Online:2008-04-24 Published:2008-04-24
  • Contact: Gu Min
铜具有的优良导电性和机械加工性能以及其电沉积工艺的诸多优点，决定了铜电沉积在各行业特别是近年在高新技术中的广泛应用。铜的电结晶过程是铜电沉积的初期阶段，它决定了后续的电沉积过程及最终镀层的结构和性能，因此一直是研究的热点。本文综述了铜电结晶的研究方法、电结晶理论研究的进展，详细讨论了pH值、添加剂、金属离子、基体以及电沉积条件等因素对铜电结晶的机理和成核动力学的影响，并对研究中存在的问题提出了展望。
关键词： 铜, 电结晶, 成核机理, 电沉积
Copper electrodeposition has been widely applied in various industries because it has many advantages over other technologies and copper deposits has tremendous conductivity and good mechanical capability. Copper electrocrystallization process is the initial stage of copper electrodeposition. Copper electrocrystallization has always been attracted intensively because it determines not only the latter process of electrodeposition but also the structure and performance of the copper deposit obtained. In this paper, the developments of the study methods and the related theories for electrocrystallization are reviewed. The influence of pH, additives, foreign metal irons, substrate and the electrodeposition conditions on the electrocrystallization of copper are discussed in detail. The development trend in this field is also prospected.
Key words: copper, electrocrystallization, nucleation mechanism, electrodeposition

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[ 1 ] Budevski E , Staikov G, Lorenz W J . Electrochim. Acta , 2000 ,45 : 2559 —2574
[ 2 ] Morisue M, Fukunaka Y, Kusaka E , et al . J . Electroanal .Chem. , 2003 , 559 : 155 —163
[ 3 ] Milchev A. J . Electroanal . Chem. , 1998 , 457 : 35 —46
[ 4 ] Garland J E , Pettit C M, Walters M J . Surf . Interface Anal . ,2001 , 31 : 492 —503
[ 5 ] Danilov A I , Molodkina E B , Pobelov I V , et al . Russ. J .Electrochem. , 2002 , 38(7) : 743 —754
[ 6 ] Ilieva M, Tsakova V. Electrochim. Acta , 2005 , 50 : 1669 —1674
[ 7 ] Ji C , Oskam G, Searson P C. Surf . Sci . , 2001 , 492 : 115 —124
[ 8 ] Kelber J , Rudenja S , Bjelkevig C. Electrochim. Acta. , 2006 ,51 : 3086 —3090
[ 9 ] Radisic A , Vereecken P M, Searson P C , et al . Surf . Sci . ,2006 , 600 : 1817 —1826
[10] Avrami M. J . Chem. Phys. , 1940 , 8 : 212 —224
[11] Gruz T E , Volmer M Z. Physik. Chem. , 1930 , 150A: 203 —212
[12] Finch G I , Quarrell A G, Wilman H. Trans. Faraday Soc. ,1935 , 31 : 1051 —1080
[13] Finch G I , Wilman H , Yang L D. Faraday Soc. , 1947 , 1 :144 —158
[14] Kaischew R , Mutaftschiew Z Z. Phys. Chem. , 1955 , 204 :334 —345
[15] Fischer H. Electrochim. Acta , 1960 , 2 : 50 —64
[16] Lorenz W Z. Electrochem. , 1954 , 58 : 912 —918
[17] Fleischmann M, Thirsk H R. Advances in Electrochemistry and Electrochemical Engineering. vol . 3 ( ed. Delahay P) . New York : Wiley , 1963. 123 —156
[18] Armstrong R D , Harrison J A. J . Electrochem. Soc. , 1969 ,116 : 328 —333
[19] Milchev A , Stoyanov S , Kaischew R. Thin Solid Films , 1974 ,22 : 255 —267
[20] Budevski E , Bostanov V , Staikov G. Ann. Rev. Mat . Sci . ,1980 , 10 : 85 —112
[21] Berthier F , Legrand B , Tétot R , et al . J . Electroanal . Chem. ,2004 , 562 : 127 —134
[22] Fleshmann M, Thirsk H R. Electrochim. Acta , 1959 , 1 : 146 —160
[23] Bewick A , Fleshmann M, Thirsk H R. Faraday Soc. , 1962 , 58 :2200 —2216
[24] Scharifker B , Hills G. Electrochim. Acta , 1983 , 28 : 879 —889
[25] Heerman L , Tarallo A. Electrochem. Commun. , 2000 , 2 :85 —89
[26] Correia A N , Machado S A S , Sampaio J C V , et al . J .Electroanal . Chem. , 1996 , 407 : 37 —43
[27] Heerman L , Tarallo N J . J . Electroanal . Chem. , 1998 , 451 :101 —109
[28] Cao YA , West C J . J . Electroanal . Chem. , 2001 , 514 : 103 —108
[29] 鲜晓红(Xian X H) , 辜敏(Gu M) , 李强(Li Q) . 电镀与涂饰(Electroplating and Finishing) , 2007 , 26(5) : 5 —9
[30] 辜敏(Gu M) , 杨防祖( Yang F Z) , 黄令(Huang L) 等. 电镀与精饰(Plating and Finishing) , 2004 , 26(1) : 13 —17
[31] Grujicic D , Pesic B. Electrochim. Acta , 2002 , 47 : 2901 —2912
[32] Grujicic D , Pesic B. Electrochim. Acta , 2005 , 50 : 4426 —4443
[33] 黄令(Huang L) , 张睿(Zhang R) , 周绍民(Zhou S M) 等. 电化学(Electrochemistry) , 2002 , 8(3) : 263 —268
[34] Huang L , Yang F Z , Xu S K, et al . Trans. Inst . Met . Finish. ,2006 , 84(1) : 47 —51
[35] 辜敏(Gu M) , 杨防祖(Yang F Z) , 周绍民(Zhou S M) . 化学学报(Acta Chimica Sinica) , 2002 , 60(11) : 1946 —1950
[36] Gu M, Huang L , Yang F Z , et al . Trans. Inst . Met . Finish. ,2002 , 80(6) : 168 —171
[37] 高斌(Gao B) , 程良(Cheng L) . 电镀与环保( Electroplating &Pollution Control) , 2003 , 23(3) : 13 —14
[38] Fabricius G, Kontturi K, Sundholm G. Electrochim. Acta , 1994 ,39(16) : 2353 —2357
[39] 邓文(Deng W) , 刘昭林(Liu Z L) , 郭鹤桐( Guo H T) 等. 电化学(Electrochemistry) , 1998 , 4(2) : 152 —158
[40] 辜敏(Gu M) , 李强(Li Q) , 鲜晓红(Xian X H) 等. 化学学报(Acta Chimica Sinica) , 2007 , 65(10) : 881 —886
[41] 李权(Li Q) . 四川师范大学学报(Journal of Sichuan Normal University) , 1999 , 22(1) : 71 —73
[42] Varvara S , Muresan L , Popescu I C , et al . J . Appl .Electrochem. , 2005 , 35 : 69 —76
[43] Hiskey J B , Maeda YJ . Appl . Electrochem. , 2003 , 33 : 393 —401
[44] Crousier J , Bimaghra I. Electrochim. Acta , 1989 , 34 ( 8 ) :1205 —1211
[45] Kolbe M, Gao J R , Reutzel S. Mat . Sci . Forum, 2006 , 508 :455 —460
[46] Liu Q X, Min J H , Cho J U , et al . IEEE Trans. Mag. , 2005 ,41(2) : 930 —932
[47] Gu M,Yao S B , Zhou SM. Trans. Inst . Met . Finish. , 2006 , 84(4) : 197 —201
[48] Gu M. Electrochim. Acta , 2007 , 52 : 4443 —4448
[49] Milchev A. Electrochim. Acta , 1997 , 42(10) : 1533 —1536
[50] Milchev A. J . Electroanal . Chem. , 1998 , 457 : 47 —52
[51] 印仁和(Yin R H) , 曹为民(Cao W M) , 孙世刚(Sun S G) 等.金属学报(Acta Metallurgica Sinica) , 1998 , 34(8) : 892 —896
[52] Wu S , Lipkowski J , Tyliszczak T , et al . Prog. Surf . Sci . , 1995 ,50 : 227 —236
[53] Arzhanova T A. Russ. J . Electrochem. , 2002 , 38 (7) : 698 —701
[54] Zhang J , Teng K S , O'Keefe T J . Surf . Coat . Technol . , 1997 ,89 : 225 —232
[55] Zhou Z , O’Keefe TJ . J . Appl . Electrochem. , 1998 , 28 : 461 —469
[56] 谢兆雄(Xie Z X) , 毛秉伟(Mao B W) , 田昭武( Tian Z W)等. 电化学(Electrochemistry) , 1996 , 2(2) : 164 —169
[57] Winand R. Electrochim. Acta , 1998 , 43 : 2925 —2932
[58] Dutra A J B , O’Keefe T J . J . Appl . Electrochem. , 1999 , 29 :1217 —1227
[59] Hyde M E , Compton R G. J . Electroanal . Chem. , 2002 , 531 :19 —24
[60] 王雅琼(Wang Y Q) , 傅相林(Fu X L) , 许文林(Xu W L) 等.过程工程学报( The Chinese Journal of Process Engineering) ,2004 , 4(4) : 305 —309
[61] Filho J C M, Silva A G, Carvalho A T G, et al . Physica A-Statistical Mechanics and its Application , 2005 , 350 : 393 —406
[1] 李帅, 朱娜, 程扬健, 陈缔. NH3选择性催化还原NOx的铜基小孔分子筛耐硫性能及再生研究[J]. 化学进展, 2023, 35(5): 771-779.
[2] 郭驰, 张望, 涂吉, 陈盛锐, 梁济元, 郭向可. 三维铜基集流体的构筑及在锂金属电池中的应用[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 370-383.
[3] 张婷婷, 洪兴枝, 高慧, 任颖, 贾建峰, 武海顺. 基于铜金属有机配合物的热活化延迟荧光材料[J]. 化学进展, 2022, 34(2): 411-433.
[4] 章强, 黄文峻, 王延斌, 李兴建, 张宜恒. 基于铜催化叠氮-炔环加成反应的聚氨酯功能化[J]. 化学进展, 2020, 32(2/3): 147-161.
[5] 刘风国, 王博, 章莲玉, 刘爱民, 王兆文, 石忠宁. 离子液体在电沉积铝及铝合金中的应用[J]. 化学进展, 2020, 32(12): 2004-2012.
[6] 袁跃华, 朱永军, 胡伟, 秦君, 田茂忠, 冯锋. 基于小分子的铜离子与汞离子双识别荧光探针[J]. 化学进展, 2019, 31(4): 550-560.
[7] 戴立信*. Ullmann反应百年纪念及近期复兴——兼及碳-杂原子键的形成[J]. 化学进展, 2018, 30(9): 1257-1297.
[8] 亓媛媛, 李明光, 王宏磊, 张雯, 陈润锋*, 黄维*. 新型空穴传输材料CuSCN在光电器件中的应用[J]. 化学进展, 2018, 30(6): 785-796.
[9] 刘孟岩, 王元双, 邓雯, 温珍海. 铜基电催化剂还原CO2[J]. 化学进展, 2018, 30(4): 398-409.
[10] 丁奇峰, 杨雅琼, 缪文俊, 黄和, 于杨*, 黄菲*. 基于N,S-缩烯酮的杂环合成的研究[J]. 化学进展, 2018, 30(11): 1615-1623.
[11] 李享, 石家愿, 邱爽, 王明芳, 刘长林*. SOD1抑制与活性氧信号转导的调控[J]. 化学进展, 2018, 30(10): 1475-1486.
[12] 黄辉, 陈俊, 卢会茹, 周梦雪, 胡毅, 柴之芳. 帕金森病中的关键金属元素[J]. 化学进展, 2018, 30(10): 1592-1600.
[13] 赵响, 赵宗彦. 四元化合物半导体Cu2ZnSnS4:结构、制备、应用及前景[J]. 化学进展, 2015, 27(7): 913-934.
[14] 范观铭, 韩骞, 熊兴泉. 基于无铜点击反应的水凝胶合成[J]. 化学进展, 2014, 26(07): 1223-1232.
[15] 陈艳平, 程党国, 陈丰秋, 詹晓力. 非Cu基金属负载分子筛上碳氢化合物选择性催化还原氮氧化物[J]. 化学进展, 2013, 25(12): 2011-2019.
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