Chemie Diplomarbeit / Fakultät für Chemie und Pharmazie ...

darauf hin, daß sich nach einer gewissen Anzahl an Redoxzyklen die makroskopische
Oberfläche aufgrund der reversiblen Oxidbildung strukturell derart verändert hat, daß an ihr
die maximal denkbare Anzahl an Ladungen ausgetauscht werden kann. Da das
Ladungsabgabevermögen auf die geometrische und nicht die effektive Oberfläche bezogen
wird, ist im Einzelfall aber nicht direkt zu entscheiden, zu welchem Anteil das Anwachsen des
Stromes von der Vergrößerung der effektiven Elektrodenoberfläche bzw. von der Änderung
des Ladungsabgabevermögens des nicht gänzlich reversibel gebildeten Oxids bestimmt wird.
Daher ist es an dieser Stelle nicht ohne weitere spektroskopische Untersuchungen, die das
Vorhandensein und die Dicke der gebildeten Oxidschicht zu bestimmen vermögen, möglich,
eine eindeutige Aussage zu treffen. Lediglich soviel kann gesagt werden: ab dem 1500sten
Zyklus verändert sich die Dicke der Oxidschicht und/oder die effektive Oberfläche nicht
mehr. Offenbar wird ab einer gewissen Dicke der Oxidschicht während eines Redox-Zyklus
gleich viel Oxid gebildet, wie im Reduktionsschritt wieder reduziert wird, sei es nun bereits
während des ersten Redox-Zyklus oder nach einem bestimmten Grenzzyklus.
3.2.2
Abscheidung von Iridium und Iridiumoxid über Elektronenstrahlverdampfung
Als Alternative zur elektrolytischen Abscheidung von Ir aus einer wässrigen IrCl 3 -Lösung
wurde die Elektronenstrahlverdamfung des IrCl 3 aus einem Bornitrid-Tiegel in einer partiellen
Sauerstoffatmosphäre ausprobiert. Als Target dienten sowohl die Mikroelektrodenstrukturen
als auch ein Platinblech. Der Sauerstoffdruck in der Kammer wurde auf 8·10 -4 mbar
eingestellt. Nach insgesamt 40 Minuten hatte sich bei einer Spannung von 4kV zwischen
Heizfilament und Probe und einem Stromfluß von 50 mA eine blauschimmernde Schicht auf
den Proben abgeschieden, deren Dicke unterhalb von 20nm liegt. (Für eine genaue Verfolgung
des Schichtdickenzuwachses über einen Schwingquarz fehlte der Wert für die akustische
Impedanz des Iridiumoxids.) Eine XPS-Messung an der Schicht ist geplant, aus zeitlichen
Gründen jedoch noch nicht durchgeführt worden. Nachteile dieser Methode sind ihr
Zeitaufwand und die Nachbehandlung. Will man nicht mit einer Maske arbeiten, die die
Abscheidung nur auf den Elektrodenfenstern gestattet, gestaltet sich der lift-off-Prozeß des auf
den Siliziumzwischenräumen abgeschiedenen Iridiumoxids relativ schwierig, da die
Siliziummembran mit den Elektrodenfenstern und den Durchgangslöchern leicht beschädigt
wird oder ganz zerbricht.
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