电沉积

电沉积（Electrodeposition）是一种制备化合物薄膜的常用方式。现以沉积碲化镉薄膜为例介绍它的基本特征。

电解液是含有镉盐和氧化亚碲的酸性水溶液，典型的组分是CdSO₄和HTeO₂ 。电解与沉积的反应式为：

HTeO₂ 3H 4e^-—→Te 2H₂O

Cd2 Te 2e^- —→ CdTe

上面两个反应同时在阴极表面上进行。阴极则是有透明导电膜或有硫化镉薄膜的衬底。阴极的电位为-0.2～ -0.5 V(相对于标准甘汞电极)，这个值略低于金属镉的沉积电位。为了让电沉积过程持续进行，还要把纯镉棒和纯碲棒放置在电解槽内。这样可以延长电解液的使用寿命，一般在半年左右。使用寿命主要决定于电解液的组分、浓度变化和杂质的增加。

在沉积过程中，溶液须加热并要保持一定的温度(如在70～90℃之间)。溶液还须搅拌，常用的方式是利用塑料泵让电解液循环，充分的搅拌是制备大面积均匀薄膜的关键。受TeO₂溶解度的制约，HTeO₂ 在溶液中的浓度较低。因此，沉积速率基本上由HTeO₂ 的浓度决定。于是，薄膜的沉积速率也较低，大约为1～2 μm/h。电沉积的主要参数包括溶液的组分、pH值、温度、HTeO₂ 的浓度、阴极电位、阳极电位和搅拌。电沉积的另一个特点是在沉积过程中加入掺杂剂可实现共—电沉淀（Co-Electrodeposition），从而获得n型或p型的样品，也可以获得三元系的薄膜。2100433B