Получение и исследования наноструктур. Вальднер В.О - 29 стр.

                              29

   сидную пленку.
• Поры растут перпендикулярно поверхности при сбалансиро-
   ванности процессов роста оксида на границе оксид-металл и
   растворения на границе оксид-электролит.
• Сформированный оксид имеет химическую формулу Al2O3.
   Поэтому атомная плотность алюминия в оксиде алюминия в
   два раза меньше плотности металлического алюминия. Это оз-
   начает, что объем анодированного алюминия увеличивается
   примерно в два раза по сравнению с исходным.
• Увеличение объема приводит к сжатию во время образования
   оксида на границе оксид-металл. Увеличение в вертикальном
   направлении толкает стенки пор вверх.
      На основе данной модели рассчитывается коэффициент объ-
 емного увеличения ξ:
                     V       W     F × ρ Al
                 ξ = Alox = Alox × w                      (5)
                      V Al   W Al    ρ Alox
где ρ Al , ρ Alox и Fw - плотность алюминия, плотность пористого
алюминия и весовая доля ионов алюминия соответственно, V –
объем, W – вес алюминия и оксида алюминия. Коэффициент ξ
определяет механические напряжения, возникающие в пленке, и,
следовательно, процесс формирования упорядоченных либо не-
упорядоченных пор. Если механическое напряжение слишком вели-
ко (ξ ~ 2), то поры образовываться не будут. При слишком малом
механическом напряжении (ξ<1.2) силы, обеспечивающие упорядо-
чение, будут малы, а следовательно сформируется массив неупоря-
доченных наноструктур. Случай умеренных сил (ξ≈1.2) обеспечива-
ет рост упорядоченных структур. При выполнении неравенства 1.3 <
ξ < ξмах рост упорядоченных доменов оксида алюминия будет про-
должаться до тех пор, пока не исчезнет по причине отталкивающих
взаимодействий. Можно заключить, что наиболее хорошо упорядо-
ченные структуры на основе оксида алюминия получаются при
коэффициенте увеличения объема ξ равном 1.2.
     Рассмотрим параметры анодирования, влияющие на образо-