CC BY
13ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И МАРШРУТЫ TECHNOLOGICAL PROCESSES AND ROUTES
УДК 621.3.049.77.002 DOI: 10.24151/1561-5405-2019-24-6-547-556
Анализ электрохимического процесса осаждения пленок пермаллоя
Р.Д. Тихонов, С.А. Поломошнов, В.В. Амеличев, Д.В. Костюк, А.А. Черемисинов
НПК «Технологический центр», г. Москва, Россия
Увеличение магнитной индукции в пермаллое позволяет в несколько раз повысить чувствительность магнитополупроводниковых микросистем к магнитному полю. При использовании пленок пермаллоя в качестве концентраторов магнитного поля для получения оптимальных магнитных свойств важно исключить аномальное соосаждение компонентов сплава и снизить разброс технологических параметров. В работе исследован хлоридный электролит с коррекцией рН соляной кислотой, который обеспечивает конгруэнтное электрохимическое осаждение пермаллоя при нагреве. Контроль точности приготовления электролита для электрохимического осаждения проведен с помощью спектрофотометрического исследования хлоридного электролита. Показано, что аномальность электроосаждения пермаллоя связана с переменной валентностью железа с двумя и тремя значениями заряда ионов при гидролизе солей железа. Установлено, что магнитные свойства пленок соответствуют объемным образцам пермаллоя и чувствительны к отклонению состава от молярного соотношения компонентов, равного 4,26.
Ключевые слова: пермаллой; концентраторы магнитного поля; хлоридный электролит; электрохимическое осаждение; спектрофотометрический контроль
Для цитирования: Анализ электрохимического процесса осаждения пленок пермаллоя / Р.Д. Тихонов, С.А. Поломошнов, В.В. Амеличев и др. // Изв. вузов. Электроника. - 2019. - Т. 24. - № 6. - С. 547-556. DOI: 10.24151/1561-5405-2019-24-6547-556
© Р.Д. Тихонов, С.А. Поломошнов, В.В. Амеличев, Д.В. Костюк, А.А. Черемисинов, 2019
Analysis of Electrochemical Deposition Process of Permalloy Films
R.D. Tikhonov, S.A. Polomoshnov, V. V. Amelichev, D. V. Kostuk, A.A. Cheremisinov
SMC «Technological Center», Moscow, Russia
Abstract. An amplification of magnetic induction in permalloy allows a several times increase of the sensitivity of magneto-semiconductor mycrosystems magnetic field. While using the permalloy films as the magnetic concentrators, it is important to exclude the anomalous codeposition of alloy components and to reduce the variability of technological parameters for optimum magnetic properties. In the work the chloride electrolyte with the pH correction by hydrochlo-ride acid, which provides the congruent electrochemical permalloy deposition while heating has been proposed. The magnetic properties of the permalloy films, corresponding to bulk samples, have been determined. It has been shown that the magnetic properties of the permalloy films are sensitive to deviation of the composition from the ratio of 4.26 components. The control of accuracy of preparing an electrolyte for electrochemical deposition has been performed using the spectrophotometry investigation of chloride electrolyte. It has been established that the anomaly of the permalloy electrodeposition is associated with the main feature of iron ions-the existence of variable Valence iron with two or three values in the charge of ions during the hydrolysis of ions salts.
Keywords, permalloy; magnetic field concentrators; chloride electrolyte; electrochemical deposition; spectrophotometry monitoring
For citation. Tikhonov R.D., Polomoshnov S.A., Amelichev V.V., Kostuk D.V., Cheremisinov A.A. Analysis of electrochemical deposition process of permalloy films. Proc. Univ. Electronics, 2019, vol. 24, no. 6, pp. 547-556. DOI. 10.24151/1561-54052019-24-6-547-556.
Введение. Для получения пленок пермаллоя необходимого состава (Ni81Fe19) и с требуемыми магнитными параметрами необходимо исследовать процессы электрохимического осаждения из сульфатно-хлоридного и хлоридного электролитов [1, 2]. При использовании выдержки сульфатно-хлоридного электролита в работе [1] получены следующие магнитные свойства пленок пермаллоя: магнитный поток намагничивания 81 нВб, коэрцитивная сила менее 1 Э. Экспериментально установлено, что со временем электролит изменяет свои свойства.
Концентраторы магнитного поля могут формироваться путем электрохимического осаждения пермаллоя в локальные области магнитополупроводниковых микросистем, ограниченные фоторезистивной маской [2, 3]. Под маской формируются металлические площадки из комбинации слоев NiCr и Ni. В работе [4] показано, что в состав современных магнитополупроводниковых микросистем входят пассивные элементы усиления магнитного поля - концентраторы, значительно повышающие индукцию магнитного поля в локальной области магниточувствительного элемента. Это позволяет в
несколько раз повысить чувствительность магнитополупроводниковых микросистем к магнитному полю.
Зависимость состава пленок пермаллоя от температуры электролита. Исследования параметров пленок пермаллоя проводились с использованием оборудования Центра коллективного пользования «Функциональный контроль и диагностика микро-и наносистемной техники» на базе НИК «Технологический центр». Толщину пленок концентраторов измеряли с помощью анализатора микросистем MSA-500. Исследование коэрцитивной силы и намагниченности проводилось в составе пластин с использованием установки контроля магнитных параметров. Состав пленочных концентраторов магнитного поля исследовался с помощью энергодисперсионного рентгеновского мик-микроанализатора PhilipsXL 40.
Иорция электролита перед заливкой в электрохимическую ячейку нагревалась до температуры 50, 60, 70 или 80 °С [2]. Основной параметр процесса - электрический ток через электроды - поддерживался постоянным. Нагрев электролита улучшает адгезию, уменьшает напряжения в слое и выравнивает толщину концентраторов. Как показано на рис.1, при достижении температуры 60 °С происходит стабилизация зависимости состава от температуры. Изменение скорости осаждения при температуре электролита 65 °С дает гораздо меньшую
зависимость от плотности электрического тока. Это позволяет регулировать состав в достаточно узком диапазоне изменения электрического тока для получения пленок, близких по составу к пермаллою Ири использовании нагретого электролита
увеличивается намагниченность и уменьшается коэрцитивная сила [3] за счет изменения состава пленки (рис.2).
Рис.1. Зависимость содержания Fe в пленках
NiFe от температуры электролита Fig. 1. Dependence of Fe content in NiFe films on the temperature of the electrolyte
Рис.2. Зависимости удельной намагниченности пленок B/h и коэрцитивной
силы Hc от содержания железа Fe в пленке пермаллоя Fig.2. Dependence specific magnetization films B/h and coercive force Hc from the iron content of Fe in permalloy film
Оптимизация процесса осаждения пленок пермаллоя проведена в работах [5, 6] с точки зрения как улучшения оборудования и технологической оснастки, так и выбора состава электролита и режима осаждения. Электрохимическая установка с гальванической ванной объемом 3 л позволяет автоматически поддерживать температуру и перемешивать электролит в течение всего времени процесса осаждения. Электроды установки располагаются вертикально. Анод изготовлен из никелевой фольги, катод содержит никелевый кольцевой электрод, контактирующий с металлизированной площадкой кремниевой пластины.
Зависимость скорости осаждения пермаллоя от плотности электрического тока и концентрации электролита. Скорость осаждения и состав пленки пермаллоя зависят от плотности электрического тока, протекающего через области катода, ограниченные фоторезистивной маской. Для увеличения скорости роста пленок исследован процесс осаждения пермаллоя из хлоридного электролита с разной концентрацией железа и никеля в нем, но с одинаковым соотношением атомов в растворе, соответствующим сплаву №81Бе19.
Согласно первому закону Фарадея т = сЛ, где т - масса металла, выделившегося на электродах, г; с - электрохимический эквивалент, г/(Ач); I - сила электрического тока; I - время электролиза, ч. Электрический ток и время задаются при проведении каждого процесса, а электрохимический эквивалент зависит от природы металла и растворителя, температуры электролита, активности ионов металла. Фактическое количество выделяющегося на катоде металла определяется катодным выходом металла по электрическому току. В хлоридном электролите, соответствующем по содержанию железа и никеля сплаву №81Бе19, катодный выход повышается за счет добавок основных солей. В результате повышается концентрация атомов никеля и железа без изменения их соотношения вплоть до предела растворимости хлоридов в воде.
На рис.3 представлены зависимости скорости электрохимического осаждения пленок пермаллоя от плотности электрического тока в диапазоне 6-26 мА/см2 при температуре хлоридного электролита 70 °С для трех электролитов с соотношением содержания атомов никеля и железа, равным 4,26, и молярным содержанием железа 29, 58, 87 ммоль/л. Из рисунка видно, что при увеличении концентрации никеля и железа в электролите при СБе/См = 19/81 и СБе = 87 ммоль/л скорость роста пленки повышается и не выходит в насыщение при приближении состава пленки к конгруэнтному составу электролита. Скорость роста пленки приближается к пределу, соответствующему закону Фарадея, т.е. катодный выход приближается к единице. При сохранении молярного соотношения железа и никеля 4,26 увеличение содержания этих компонентов в электролите позволяет повысить скорость роста осаждаемых пленок и получить толстые пленки без нарушения адгезии и магнитных свойств.
Полученная из хлоридного электролита пленка №81Бе19 толщиной 24 мкм имеет следующие магнитные параметры: индукция насыщения 1,35 Тл; относительная проницаемость д = 3303; коэрцитивная сила Нс = 0,5 Э.
В результате проведенных исследований отработан технологический процесс локального электрохимического осаждения из хлоридного электролита и получены пленки пермаллоя №81Бе19 с магнитными свойствами, аналогичными объемным образцам, равномерные по толщине, с малыми напряжениями и без высокотемпературного отжига. При сохранении соотношения в электролите СБе/С№ = 19/81, соответствующего составу сплава №81Бе19, происходит конгруэнтное осаждение и увеличение скорости роста пленок пермаллоя с 0,17 до 0,68 мкм/мин.
F, нм/мин
700 600 500 400 300 200 100
0 5 10 15 20 25 ./, мА/см2
Рис.3. Зависимость скорости электрохимического осаждения пленок пермаллоя от плотности электрического тока в хлоридном электролите: 1 - закон Фарадея для сплава Ni81Fei9; 2 - CFe = 87 ммоль/л; 3 - CFe = 58 ммоль/л; 4 - CFe = 29 ммоль/л; + - точка конгруэнтного осаждения сплава Ni42Fe58
(CFe = 286 ммоль/л)
Fig.3. Dependence of the speed of permalloy films by electrochemical deposition at density of electric current in the cloride electrolyte: 1 - Faraday's law for the alloy
Ni81Fe19; 2 - CFe = 87 mmol/l; 3 - CFe = 58 mmol/l; 4 - CFe = 29 mmol/l; + - congruent deposition point of alloy Ni42Fe58 (CFe = 286 mmol/l)
Химические процессы в электролите. Эмпирический выбор параметров электрохимического осаждения пленок пермаллоя теоретически обоснован в работах [7, 8] при исследовании с помощью спектрального анализа электролита. В результате диссоциации соли в воде происходит взаимодействие ионов с водой и образование слабого электролита [8, 9]. При гидролизе ионы соли связываются с ионами воды водорода Н+ или гидроксила ОН-. По принципу Ле-Шателье уменьшение концентрации ионов должно приводить к дальнейшему распаду молекул воды на ионы. Если один из ионов участвует в образовании электролита, то другой ион накапливается в растворе и изменяет рН среды. Для усиления гидролиза соли электролит следует разбавить и нагреть. Согласно закону действующих масс при введении в раствор одного из продуктов гидролиза уменьшается гидролиз соли. При удалении продукта гидролиза усиливается гидролиз соли.
Особенностью железа является существование валентностей (II) и (III). Уравнения гидролиза хлорида железа (II) имеют следующий вид:
FeCl2 ^ Fe2+ + 2Cl— (диссоциация соли);
Fe2+ + HOH ^ FeOH+ + H+ (гидролиз по катиону);
Fe2+ + 2Cl— + HOH ~ FeOH++ 2Cl— + H+ (ионное уравнение);
FeCl2 + H2O ^ Fe(OH)Cl +HCl (молекулярное уравнение).
Гидроксид железа (II) в воде не растворяется, быстро темнеет вследствие окисления, имеет восстановительные свойства и при наличии О2 и Н2О с течением времени на воздухе медленно окисляется растворенным кислородом до гидроксида железа (III):
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3.
Уравнения гидролиза хлорида железа (III) имеют вид
БеС13 ^ Fe3+ +3С1 (диссоциация соли);
Бе3+ + НОН ^ FeOH2+ + Н+ (гидролиз по катиону);
Бе3+ +3С1— + НОН ~ FeOH2+ +3С1— + Н+ (ионное уравнение);
БеС13 + Н2О ^ Fe(OH)Cl2 + НС1 (молекулярное уравнение).
Гидроксид железа (III) Бе203 иН20 имеет красновато-коричневый цвет и не растворяется в воде. Взаимодействие бурого осадка гидроксида железа (III) с раствором соляной кислоты приводит к растворению осадка и образованию желтого раствора хлорида железа (III):
Бе(0Н)3 + 3НС1 = БеС13 + 3Н20.
Хлорид никеля гидролизуется полностью и образует двухзарядные ионы никеля.
При фильтрации электролита происходит очистка от гидроксида трехвалентного железа. Аномальное соосаждение определяется наличием у железа двух валентностей и изменением валентности с 2 до 3 в электролите. Заряд трехвалентного иона железа Бе3+ создает его преимущественное осаждение по сравнению с никелем. Удаление гидрооксидов железа из хлоридного электролита позволяет решить проблему аномального со-осаждения. Подавление образования ионов трехвалентного железа Бе3+ соляной кислотой обеспечивает стабильность электролита и воспроизводимое осаждение пленок пермаллоя - конгруэнтное электрохимическое осаждение. Состав хлоридного электролита с соотношением концентраций Сн/Сре=4,26 обеспечивает получение пленок пермаллоя №81Бе19 при электрохимическом осаждении.
Электрохимические эквиваленты для металлов с двойной валентностью дают закономерное изменение соотношения скорости осаждения, соответствующего соотношению их валентности. Прохождение электрического тока при электрохимическом осаждении определяется зарядом ионов, поэтому трехвалентное железо, никель и кобальт осаждаются в 1,5 раза медленнее двухвалентных. При нагреве электролита происходит усиление ионизации, и потому количество однократно заряженных ионов (Бе2+СГ)+ становится меньше количества ионов Бе2+. При температуре 70 °С происходит полная
ионизация хлорида двухвалентного железа в электролите [7]. В хлоридных электролитах для осаждения сплава №Бе с соотношением См/Сре = 4,26 при комнатной температуре и малой концентрации примесей подтверждается принцип влияния заряда ионов железа на состав пленок пермаллоя [7]. Концепция аномальности осаждения изменяется из подавления осаждения никеля гидроксидом железа на концепцию удвоенной скорости осаждения железа из однозарядных ионов (БеС1)+
2+
по сравнению с двухзарядными ^е .
Изменение состава пленок в зависимости от плотности электрического тока в диапазоне 10-17 мА/см представлено на рис.4. Электрохимическое осаждение
Fe (пленка FeNi), %
Содержание FeClj X 26 г/л
< \ 23 г/л ' \ л ¿V
< ► v
< ►
>
> 22 г/л
10 11 12 13 14 15 16 ./, мА/см2
Рис.4. Зависимость состава пленки Fe от плотности электрического тока хлоридного электролита
с разным содержанием FeCl2 Fig.4. Dependence of the film composition Fe at density of electric current in the chloride electrolyte with different FeCl2 content
хлоридного электролита проводилось при концентрациях гидрата хлорида железа 22-26 г/л и при температуре электролита 70 °С. Изменение электрического тока процесса не приводит к изменению состава пленки. При выбранном значении электрического тока изменение содержания FeCl2 в электролите приводит к изменению содержания железа в пленке. Содержание никеля в пленке №Бе выше, чем в электролите. Следовательно, никель осаждается лучше, чем железо, и аномального соосаждения не наблюдается. Повышение концентрации гидрата хлорида железа на 4,5 % позволяет компенсировать ускоренное осаждение никеля и получить состав пленки пермаллоя, соответствующий сплаву Мв^е^.
Результаы и их обсуждение. Экспериментальные результаты получения пленок пермаллоя заданного состава находят научное обоснование: осаждение на катоде из хлоридного электролита однозарядных ионов происходит в виде двух- и трехвалентного железа. При выбранной плотности электрического тока вероятность разряда ионов зависит от их концентрации, а вклад в ток - от их заряда. Разряд ионов на катоде определяет электрический ток катода. Содержание в электролите разной концентрации ионов, отличающихся зарядом, задает состав пленки. Однозарядные ионы дают большую скорость осаждения, чем двухза-рядные. Варьирование электрического тока меняет соотношение ионов в осадке. Это определяет зависимость состава осадка от электрического тока.
При одинаковых зарядах ионов никеля и железа происходит конгруэнтное осаждение пермаллоя и состав пленки не зависит от электрического тока. Условно механизм разряда ионов никеля и железа на катоде представлен на рис.5.
При проведении электроосаждения сплава №Бе исследователи [10] получали доминирующее осаждение железа по отношению к никелю при всех составах электролита. Применяемые электролиты [11-21] характеризуются широким диапазоном молярного отношения никеля и железа. Связь аномальности электроосаждения с переменной валентностью железа, одного и двух значений заряда ионов при гидролизе солей железа, ранее в источниках не рассматривалась.
Заключение. Выбор хлоридного электролита, разработка технологии его приго-
Рис.5. Механизм разряда ионов железа и никеля на катоде при электрохимическом осаждении Ni81Fe19 из хлоридного электролита: 1 - с нагревом или низкой концентрацией солей; 2 - без нагрева или с высокой концентрацией солей;
3 - с содержанием трехвалентного железа Fe3+;
4 - с содержанием двухзарядного иона никеля Ni2+ и полной электролитической диссоциацией
при гидролизе хлористого никеля Fig.5. Level iron and nickel ions on the cathode in electrochemical Ni81Fe19 of chloride electrolyte with heat, cleaning or with low salt concentrations of ferric chloride: 1 - with heating or with low salt concentration - two charging iron ion Fe2+; 2 - without heating or with a high concentration of salts - two charging iron ion Fe2+; 3 - containing one charging ions three valence iron Fe3+; 4 - two nickel charging ions Ni2+ with full electrolytic dissociation in hydrolysis of nickel chloride
товления и определение оптимальной температуры электролита позволили установить механизм аномального осаждения из-за неполной ионизации атомов железа. В результате экспериментов получены пленки с содержанием атомов никеля и железа в соотношении 4,26 при комнатной температуре без механических напряжений, с равномерной структурой и с высокими магнитными параметрами без высокой температуры отжига. Установленное конгруэнтное осаждение при учете заряда ионов в электролите позволяет получать воспроизводимое электрохимическое осаждение пермаллоя с преимущественным осаждением никеля.
Литература
1. Локальное электрохимическое осаждение пермаллоя на кремниевые пластины с магниторези-стивными наноструктурами / С.В. Шаманаев, Р.Д. Тихонов, А.А. Черемисинов и др. // Изв. вузов. Электроника. - 2015. - Т. 20. - № 3. - С. 313-316.
2. Получение концентраторов магнитного поля с помощью электрохимического осаждения пермаллоя / Р.Д. Тихонов, А.А. Черемисинов, С.С. Генералов и др. // Нано- и микросистемная техника. - 2015. -№ 3. - С. 51-57.
3. Варьирование магнитных свойств пленок пермаллоя / Р.Д. Тихонов, С.А. Поломошнов, Д.В. Горелов и др. // Нано- и микросистемная техника. - 2016. - № 9. - С. 563-568.
4. Развитие технологий магнитополупроводниковых микросистем / В.В. Амеличев, И.Е. Абанин, В.В. Аравин и др. // Изв. вузов. Электроника. - 2015. - № 5. - С. 505-510.
5. Electrochemical deposition process for permalloy films on magneto-semiconductor microsystems / V.V. Amelichev, S.A. Polomoshnov, N.N. Nikolaeva et al. // Semiconductors. - 2017. - Vol. 51. - Iss. 13. -P. 1707-1708.
6. Электрохимическое осаждение пермаллоя со спектрофотометрическим контролем хлоридного электролита / Р.Д. Тихонов, С.А. Поломошнов, В.В. Амеличев и др. // 6-я Международная науч.-техн. конф. «Технологии микро- и наноэлектроники в микро- и наносистемной технике» (Москва, 20-22 февр. 2019 г.). - М.: ИНМСТ РАН, 2019. - С. 16-19.
7. Р.Д. Тихонов, С.А. Поломошнов, Д.В. Костюк Спектрофотометрический контроль хлоридного электролита для электрохимического осаждения пермаллоя // Изв. вузов. Электроника. 2019. - Т. 24. -№ 2. - С. 129-136.
8. Коровин Н.В. Общая химия. - М.: Высшая школа,1998. - 559 с.
9. Коровин Н.В. Катодные процессы при электроосаждении сплава никеля и железа // Журнал неорганической химии. - 1957. - № 2. - С. 2259-2263.
10. Li Zh., Sun X., Zheng Y., Zhang H. Microstructure and magnetic properties of micro NiFe alloy arrays for MEMS application // J. Micromech. Microeng. - 2013. - No. 23(8). - P. 1-6.
11. Moniruzzaman M., Shorowordi K.M., Ashraful A., Taufique V.F.N. Fe-Ni alloy elecrodeposition from simple and complex type sulfate electrolytes containing Ni/Fe ratio of 1 and 12// J. of Mechanical Engineering. - 2014. - No. 44(1). - P. 50-56.
12. Cao Y., Wei G.Y., Ge H.L., Meng X.F. Study on preparation of NiFe films by galvanostatic electrodeposition // Surface Engineering. - 2014. - No. 30(2). - P. 97-101.
13. Tabakovic I., Gong J., Riemer S., Kautzky M. Influence of surface roughness and current efficiency on n gradients of thin NiFe films obtained by electrodeposition// J. Electrochem. Soc. - 2015. - No. 162(3). -P. 102-108.
14. Anomalous codeposition offcc NiFe nanowires with 5-55% Fe and their morphology, crystal structure and magnetic properties / O. Dragos, H. Chiriac, N. Lupu et al. // J. Electrochem. Soc. - 2016. - No. 163(3). -P. 83-94.
15. Integration of electrodeposited Ni-Fe in MEMS with low-temperature deposition and etch processes / G. Schiavone, J. Murray, R. Perry et al. // Materials (Basel). - 2017. - No. 10(3). - P. 323-331.
16. Wang F., Li L., Qiu Sh., Wang H. Ferronickel preparation using Ni-Fe co-deposition process// Journal of Central South University. - 2016. - Vol. 23. - No. 12. - P. 3072-3077.
17. Electrodeposition of Ni-Fe alloys, composites, and nano coatings. A review / V. Torabinejad, M. Aliofkhazraei, S. Assareh et al. // J. of Alloys and Compounds. - 2017. - No. 691 (1). - P. 841-859.
18. Bialostocka A., Klekotka U., Kalska-Szostko B. Modulation of iron - nickel layers composition by an external magnetic field // Chemical Engineering Communications. - 2018. - Vol. 3. - No. 10. -P. 804-814.
19. Effects of electrolyte composition and additives on the formation of invar Fe-Ni alloys with low thermal expansion electrodeposited from sulfate bath / Yu. Kashiwa, N. Nagano, T. Takasu // The Iron and Steel Institute of Japan. J-STAGE home Tetsu-to-Hagane. - 2018. - No. 104 (10). - P. 585-593.
20. Control of growth mechanism of electrodeposited nanocrystalline nife films / T.I. Zubar, V.M. Fedosyuk, A. V. Trukhanov et al. // J. Electrochem. Soc. - 2019. - No. 166(6). - P. 173-180.
21. Tikhonov R. Congruent electrochemical deposition of NiFe alloy. - Lambert Academic Publishing, 2019. - 193 p.
Поступила в редакцию 08.04.2019 г.; после доработки 08.04.2019 г.; принята к публикации 24.09.2019 г.
Тихонов Роберт Дмитриевич - кандидат технических наук, старший научный сотрудник НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), [email protected]
Поломошнов Сергей Александрович - кандидат технических наук, начальник лаборатории НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), [email protected]
Амеличев Владимир Викторович - кандидат технических наук, начальник отдела НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), [email protected]
Костюк Дмитрий Валентинович - начальник лаборатории НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), [email protected]
Черемисинов Андрей Андреевич - начальник лаборатории НПК «Технологический центр» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1), [email protected]
References
1. Shamanaev S.V., Tikhonov R.D., Cheremisinov A.A., Generalov S.S., Gorelov D.V., Polomoshnov S.A., Kazakov Ju.V., Amelichev V.V. Local electrochemical deposition of permalloy films on silicon wafers with magnetoresistance nanostructures. Izvestiya vuzov. Elektronika = Proceedings of Universities. Electronics,
2015, vol. 20, no. 3, pp. 313-316. (In Russian).
2. Tikhonov R.D., Cheremisinov A.A., Generalov S.S., Gorelov D.V., Polomoshnov S.A., Kazakov Ju.V. Obtaining of Magnetic Field Concentrators with the Use of Electrochemical Deposition of Permalloy. Nano-1 microsistemnay tehnika = Nano- and Microsystems Technology, 2015, no. 3, pp. 51-57. (In Russian).
3. Tikhonov R.D., Polomoshnov S.A., Gorelov D.V., Kazakov Ju.V., and Cheremisinov A.A. Var'irovanie magnitnih svoistv plenok permalloy. Nano- i microsistemnay tehnika = Nano- and Microsystems Technology,
2016, no. 9, pp. 563-568. (In Russian).
4. Amelichev V.V., Abanin I.E., Aravin V.V., Kostyuk D.V., Kasatkin S.I., Reznev A.A., Saurov A.N. Development of Magneto-Semiconductor Microsistems Technology Izvestiya vuzov. Elektronika = Proceedings of Universities. Electronics, 2015, vol. 20, no 5, pp. 505-510. (In Russian).
5. Amelichev V.V., Polomoshnov S.A., Nikolaeva N.N., Tikhonov R.D., Kupriyanova M.A. Electrochemical Deposition Process for Permalloy Films on Magneto-Semiconductor Microsystems. Semiconductors, 2017, vol. 51, no. 13, pp. 1707-1708.
6. Tikhonov R.D., Polomoshnov S.A., Amelichev V.V., Kostuk D.V., Cheremisinov A.A. Spectrofoto kontrol chlorid elektolit dly electrochimicheskogo osajdeniy permaloy. 6th International Scientific and Technical Conference «Tehnologii micro- i nanoelectroniki», Moscow, 2019, pp. 16-19. (In Russian).
7. Tikhonov R.D., Polomoshnov S.A., Kostuk D.V. Spectrofoto kontrol chlorid elektolit dly electrochimicheskogo osajdeniy permaloy Izvestiya vuzov. Elektronika = Proceedings of Universities. Electronics, 2019, no. 2, pp. 129-136. (In Russian).
8. Korovin N.V. General chemisty. Moscow, Vysshay shkola Publ., 1998. 559 p. (In Russian).
9. Korovin N.V. Cathodic processes in the electrodeposition of Nickel and iron alloy. Journal neorganic chimii = Russian Journal of Inorganic Chemistry, 1957, vol. 2, no. 9, pp. 2259-2263. (In Russian).
10. Li Zh., Sun X., Zheng Y., Zhang H. Microstructure and magnetic properties of micro NiFe alloy arrays for MEMS application. J. Micromech. Microeng, 2013, no. 23(8), pp. 1-6.
11. Moniruzzaman M., Shorowordi K.M., Ashraful A., and Taufique M.F.N, Fe-Ni alloy elecrodeposition from simple and complex type sulfate electrolytes containing Ni/Fe ratio of 1 and 12. Journal of Mechanical Engineering, 2014, no. 44(1), pp. 50-56.
12. Cao Y., Wei G.Y., Ge H.L. & Meng X.F. Study on preparation of NiFe films by galvanostatic electrodeposition. Surface Engineering, 2014, no. 30(2), pp. 97-101.
13. Tabakovic I., Gong J., Riemer S., and Kautzky M. Influence of surface roughness and current efficiency on n gradients of thin NiFe films obtained by electrodeposition. J. Electrochem. Soc., 2015, no. 162(3), pp. 102-108.
14. Dragos O., Chiriac H., Lupu N., Grigoras M., Tabacovic I. Anomalous codeposition offcc NiFe nan-owires with 5-55% Fe and their morphology, crystal structure and magnetic properties. J. Electrochem. Soc., 2016, no. 63(3), pp. 83-94.
15. Schiavone G., Murray J., Perry R., Mount A.R., Marc, Desmulliez P.Y., and Walton A.J. Integration of Electrodeposited Ni-Fe in MEMS with Low-Temperature Deposition and Etch Processes. Materials (Basel), 2017, no. 10(3), pp. 323-331.
16. Wang F., Li. L., Qiu Sh., and Wang H. Ferronickel preparation using Ni-Fe co-deposition process. Journal of Central South University, 2016, vol. 23, no. 12, pp. 3072-3077.
17. Torabinejad V., Aliofkhazraei M., Assareh S., Allahyarzadeh M.H., Rouhaghdam S. Electrodeposition of Ni-Fe alloys, composites, and nano coatings. A review. Journal of Alloys and Compounds, 2017, no. 691 (1), pp. 841-859.
18. Bialostocka A., Klekotka U., Kalska-Szostko B. Modulation of iron-nickel layers composition by an external magnetic field. Chemical Engineering Communications, 2018, vol. 3, no. 10, pp. 804-814.
19. Kashiwa Yu., Nagano N., Takasu T., Kobayashi Sh., Fukuda K., Nakano Hi. Effects of electrolyte composition and additives on the formation of invar Fe-Ni alloys with low thermal expansion electrodeposited from sulfate bath. The Iron and Steel Institute of Japan, J-STAGE home Tetsu-to-Hagane, 2018, no. 104 (10), pp. 585-593.
20. Zubar T.I., Fedosyuk V.M., Trukhanov A.V., Kovaleva N.N., Astapovich K.A., Vinnik D.A., Trukhanova E.L., Kozlovskiy A.L., Zdorovets M.V., Solobai A.A., Tishkevich D.I., and Trukhanov S.V. Control of growth mechanism of electrodeposited nanocrystalline NiFe films J. Electrochem. Soc., 2019, no. 166(6), pp. 173-180.
21. Tikhonov R. Congruent electrochemical deposition of NiFe alloy. Lambert Academic Publishing, 2019. 193 p.
Received 08.04.2019; Revised 08.04.2019; Accepted 24.09.2019. Information about the authors:
Robert D. Tikhonov - Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher, SMC «Technological Centre» (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), [email protected]
Sergey A. Polomoshnov - Cand. Sci. (Eng.), Head of Laboratory, SMC «Technological Centre» (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), [email protected]
Vladimir V. Amelichev - Cand. Sci. (Eng.), Head of Division, SMC «Technological Centre» (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), [email protected]
Dmitriy V. Kostuk - Head of Laboratory, SMC «Technological Centre» (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), [email protected]
Andrey A. Cheremisinov - Head of Laboratory, SMC «Technological Centre» (Russia, 124498, Moscow, Zelenograd, Shokin sq., 1), [email protected]
