[发明专利]一种用于硅表面直接电镀光滑致密银薄膜的溶液及电镀方法

权利要求书

1.一种硅表面直接电镀光滑致密银薄膜的方法，包括以下步骤：

(1)电镀银溶液制备；电镀银溶液中含有亚硫酸银，以银离子的质量浓度计为8～15g/L，五水硫代硫酸钠120～180g/L，无水亚硫酸钠8～20g/L，硼酸5～12g/L，丁二酰亚胺10～25g/L，添加剂聚乙烯亚胺0.05～0.5mL/L，另一种添加剂二碘酪氨酸或硫脲0.1～0.8mg/L，用硼酸或氢氧化钠调节镀液的pH 5～8，镀液温度25～50℃；

(2)硅表面清洁，并除去表面SiO₂氧化层；

(3)硅表面电镀银：将经过表面清洁，并除去表面SiO₂氧化层的硅直接浸入含有电镀银液的三电极电解池中，采用控制电位方法，选择合适的电镀电位和时间，对硅基体进行镀银；

采用的控制电位法为恒电位法或电势阶跃法，所述恒电位法的电镀电位为-0.5～-1.2V，电镀时间为0.05～10s；所述电势阶跃法的沉积条件为-0.5～-1.2V，0.1～1s；0.2～-0.2V，0.1～1s。

2.如权利要求1所述的一种硅表面直接电镀光滑致密银薄膜的方法，其特征在于：步骤(3)中，恒电位法或电势阶跃法连续循环1～30次。

3.如权利要求1所述的一种硅表面直接电镀光滑致密银薄膜的方法，其特征在于：所述的银薄膜厚度为5～200nm、表面粗糙度优于5nm、颗粒粒径小于20nm。

4.如权利要求1所述的一种硅表面直接电镀光滑致密银薄膜的方法，其特征在于：步骤(1)的制备如下：

a.硝酸银溶液在搅拌下加入含等摩尔亚硫酸钠的溶液中，离心分离，除去上层清液，然后分散在超纯水中形成亚硫酸银悬浮液；将亚硫酸银悬浮液在搅拌下加入到底液中，搅拌至完全溶解；最后加入添加剂；

b.所述底液含有五水硫代硫酸钠，无水亚硫酸钠，硼酸，丁二酰亚胺，所述的添加剂由二碘酪氨酸或者硫脲与聚乙烯亚胺混合组成。

5.如权利要求1所述的一种硅表面直接电镀光滑致密银薄膜的方法，其特征在于：步骤(2)的过程如下：

a、将硅基体分别浸泡于丙酮和乙醇溶液中10～20min，以除去硅表面的有机污染物，再用超纯水浸泡清洗3～5min；

b、将硅基体浸于10％HF溶液中1～10min，以去除表面的SiO₂氧化层，之后用氮气吹干。

6.如权利要求1所述的一种硅表面直接电镀光滑致密银薄膜的方法，其特征在于：步骤(3)恒电位法和电势阶跃法的电位或电势均相对于Ag/AgCl电极，

镀银装置：采用三电极体系进行银的电镀，工作电极为硅基体，对电极为铂片或银片，参比电极为Ag/AgCl电极；将工作电极和对电极置于电镀液中，参比电极置于饱和KNO₃溶液中，并用KNO₃盐桥将饱和KNO₃和银镀液两溶液相连；盐桥紧靠工作电极表面1～2mm。