KR20020042680A - 금속 다층체의 전착 방법 - Google Patents

Abstract

하나 이상의 기판(들)을 적어도 부분적으로 덮는 용액에 잠겨있는, 포텐셜을 사이에 갖는 두개의 전극 사이에 전류를 인가함으로써 Co 및 Au의 금속 박막이 갖추어진 기판을 포함하는 다층체 구조물의 제조를 위한 전착 방법으로, 상기 용액은 Co 이온 및 Au 이온을 포함하고, 상기 방법은 조에서 기판(들)위에 다층체를 성장시키는 것을 포함하며, 여기서 방법은 전류 밀도 및/또는 인가된 포텐셜 중의 하나를 조절함으로써 제어되고 Au 이온의 농도는 Co 이온의 농도보다 훨씬 낮게 유지되는 것을 특징으로 하는 전착 방법.

Description

금속 다층체의 전착 방법{METHOD FOR ELECTRODEPOSITION OF METALLIC MULTILAYERS}

오늘날, "거대 자기저항",GMR 이라는 부르는 현상이 발견되어 자성 다층체가 중요하다. 주된 관심은 작은 자장을 검출하는 능력에 있는데, 이는 예를 들어 자기 데이터 기억장치 및 자기 센서 등의 다수의 용도로 사용될 수 있다. 그러나, 보통 사용되는 부착 기술은 스퍼터링 및 화학 증착(CVD)으로서, 이들은 전착에 비해 고가이다.

일반적으로, 두 가지 종류의 자성 재료가 컴퓨터 메모리 산업에 사용된다. 한가지 타입은 100 Oe보다 큰 보자력을 갖는 경질 자성 재료이고, 두번째 타입은 연질, 또는 낮은 보자력 재료이다. 이들 두가지 자성 재료들은 보통 비강자성 층은 3d,4d,5d 전이 금속들의 층이거나, 또는 낮은 자화율을 갖는 Ag 및 Cu와 같은 귀금속 층인 모든 전이 금속 자성 다층 시스템에 기초한다. .

전착된 자성 다층체는 Co,Fe,Ni 등과 같은 자성 박막의 교호의 층들, 그리고 Ag 및 Pt 층과 같은 낮은 자화율을 갖는 비자성 또는 귀금속 층이 갖추어진 기판으로서 설계될 수 있다.

전착된 Au/Co 다층체는 박막 자기 디바이스, 자기 센서, 고밀도 자기 기억장치 및 컴퓨터 디바이스 기술에 있어서 몇가지 이점, 특성 및 큰 이익을 갖는다. Au/Co 다층체는 또한 실온에서 산화하지 않는 이점을 갖는 온도 센서로 사용될 수 있다.

전착 공정은 양극과 음극 사이에 금속 이온을 포함하는 수성 또는 비수성 용액을 통해 전류가 흐르는 전기화학적 공정이다. 이온은 환원되고 금속 코팅으로서 음극 위에 부착된다. 만일 양극이 부착되는 금속으로 이루어진다면, 그것이 용해하여 금속 이온을 용액에 공급한다. 만일 불용성 양극이 사용되면, 금속 이온 함유량을 유지하도록 용액에 주기적인 금속염의 첨가가 이루어져야만 한다.

부착된 금속의 양은 부착된 금속의 질량이 직접적으로 전류량,시간 및 금속의 상대 원자 질량에 비례하고, 용액에서 금속의 산화 상태에 역비례한다는 페러데이의 법칙을 따른다.

도금에 사용되는 전류는 항상 연속 흐름으로 인가되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어 펄스 도금에서, 전류는 고강도로 짧게 집중적으로 인가되고 다음에 아무런 전류도 인가되지 않는 기간이 이어진다. 사이클은 오프 타임에 대한 온 타임의 비 즉, 듀티 사이클, 및 진동수를 나타낸다. 듀티 사이클 및 진동수를 변화시킴으로써, 부착물의 특성의 바람직한 교화를 얻을 수 있다.

부착 공정은 두 가지 일반적인 기술, 단일 조(bath)와 이중 조 기술로 나뉘어질수 있다.

단일 조 기술에서는 두 가지 성분 이온을 모두 포함하는 전해질에서 자성 다층체가 성장한다.

이중 조 기술에서는 금속 당 하나의 전해질이 사용된다. 도금된 부분은 활성화되고 첫번째 용액으로 이동되고, 도금되고, 그후 세정되고, 다시 활성화되고, 이어서, 두번째 용액으로 이동된다. 따라서, 단점은 광범위한 세정 및 활성화이다.

단일 조 기술에서는 기판이 항상 전해질 아래에 남아있어, 오염의 위험을 제한하는 이점을 갖는다. 그러나, 이 기술로는, 선택된 성분들이 각각의 성분의 개별적인 부착을 가능하게 하도록 환원 포텐셜에서 충분히 멀리 떨어져있어야 한다.

부착된 금속의 특성은 전해질 조성,pH, 온도, 교반, 포텐셜 및 전류밀도와 같은 인자들에 의해 결정된다. 따라서, 전착 공정은 예를 들어 포텐셜 또는 도금 전류밀도 중의 하나를 조절함으로써 제어할 수 있다.

화학 조성, 개별 층들의 두께, 계면의 첨예도, 계면을 통한 혼합/합금 형성 같은 요인들이 자성 다층 코팅의 자기 성질을 위해 중요하다. 전해질이 연속적으로 층 두께의 성장 속도의 제어를 변화하므로, 최대 GMR 효과를 얻기 위해서는 비자성인 스페이서 층의 원하는 두께를 유지하는 것이 필수적이다. 낮은 자화율을 갖는 귀금속 Ag 및 Cu와 같은 표준 스페이서 층은 매우 작은 유도 자기 모멘트를 갖는다. 계면 특성은 또한 자성에서부터 비자성 성분으로 갈때, 첨예한 계면을 달성하기 위해 절대 필요하다.

최근, 많은 과학자들은 다층화된 나노와이어는 물론, 단일 나노와이어의 제조을 위한 형판으로서, 펄스 정전위 부착을 "나노 물질 기초의 합성"이라는 새로운 기술로 개선하였다. 그러나, 매크로 전극의 불확실한 전기 화학 이론 때문에 나노와이어 배열을 위한 조건은 여전히 큰 도전이다. 게다가, 전해질의 확산이 시간에 따라 변하기 때문에, 예를 들어, 24-48 시간의 긴 부착 시간과 같이 와이어 길이 및 확산 문제에 의존하는 많은 단점들이 여전히 존재한다. 확산, 이동 또는 대류가 벌크 용액으로부터 전극 표면으로의 이온의 이동에 영향을 줄 수 있다. 제한 전류에서 표면의 농도가 사실상 0이다.

얻어진 구조물은 소위 형판이라고 하는 절연 매트릭스의 홀에 금속 또는 합금의 와이어 부착물을 갖는, 조성적으로 조절된 합금(CMA) 또는 1차원 구조물 중의 하나이다. 나노와이어 배열은 가벼운 자화의 방향이 와이어 축에 평행하고 막에 수직하도록 설계될 수 있다. 이들 저차원 구조물의 전착은 자성 및 비자성 재료의 이온을 포함하는 단일 전해질로부터 제조되어 왔다.

전착된 자성 다층 재료는 컴퓨터 메모리 요소의 제작에 사용된다. 예를 들어 전착된 Au-Co 합금은 그것의 높은 내마모성 때문에 중요한 합금이며, 이는 인쇄회로 기판에서의 전기 접촉부를 도금하는데 넓은 적용성을 갖는다.

최근, 높은 금 농도를 갖는 시판 경질 금 도금조로부터 전착된 Au-AuCo 다층체가 보고되었다.

그러나, 여전히 경제적인 방식으로 Au-Co 다층 막을 제조하기 위한 필요가 존재한다.

본 발명은 금속 다층체의 전착 방법, 이 방법에 의해 제조된 다층체 구조물 및 박막의 전착을 위한 전기도금조에 관한 것이다.

도 1은 회전하는 실린더 장치를 도시한다.

도 2는 Au 및 Co의 교호의 층들을 갖는 봉을 도시한다.

바람직한 구체예의 상세한 설명

도 1에서는 전착을 위한 회전하는 실린더 장치(100)를 도시하고 있다. 양극(10) 및 회전 음극(20)이 금속 및 귀금속 이온을 함유하는 용액(30)을 통해 전류를 전도하도록 제공된다. 기판(40)은 용액(30)에 잠겨있다.

전착을 위한 디바이스는 공지된 것이므로, 장치를 보다 자세하게 설명하지는 않을 것이다. 그 대신에, 본 발명은 이제 예증하는 실시예에 의해 보다 자세히 설명될 것이다. 본 발명은 실시예로 한정되지 않으며, 실시예는 오직 발명을 설명하기 위한 목적일 뿐이다.

예를 들어 청구된 본 발명으로부터 벗어나지 않고, Co 및 Au 농도 사이에 비율이 바뀌지 않는다면, 전해질에서의 성분의 농도는 변할 수 있다.

또한 청구된 본 발명으로부터 벗어나지 않고, 착체 형성 때문에 조 안정도에 대한 pH 효과로부터의 영향이 당업자에게 명백한 것으로 간주된다.

교반은 무교반으로부터 1000rpm(약 100cms^-1의 표면 속도에 해당)까지 변할 수 있다.

발명의 개요

본 발명에 따르면, Au-Co 다층 구조물을 얻기 위한 전착에 있어서 중요한 변수는 교대하는 전류 밀도인 것이 밝혀졌다; 높은 Co 농도를 갖는 층은 높은 전류 밀도 및 낮은 교반을 필요로 하며, 높은 Au 농도를 갖는 층은 낮은 전류 밀도를 필요로 한다.

게다가, 본 발명에 따르면, 노블러 즉, 전해질에서 보다 양전성인 금속의 이온의 농도는 덜 불활성(noble)인 금속의 농도보다 낮아야 한다.

본 발명의 한가지 구체예에 따르면, 이는 Au 및 Co 이온과 같은 귀금속/금속 이온 두 가지를 모두 포함하고, 전해질에서의 금 즉, 귀금속의 농도가 코발트 즉, 덜 불활성인 금속보다 훨씬 더 낮은 단일 조를 사용하여, Au-Co 다층체와 같은, 귀금속/금속 다층체의 전착에 의해 얻어진다. 따라서, 보다 더 양전성인 포텐셜에서 오직 금만이 낮은 전류 밀도에서 "순수 층"으로서 부착된다.

여기서, "순수 층"은 Co 층에서의 Au 함유량으로 정의되고, 반대도 또한 같으며, 바람직하게는 각각 대략 3중량% 및 1중량%이다. 최대 한도는 5중량%이다. Au 층에서의 가장 바람직한 Co 함유량은 최대 1 내지 0,1중량%이다.

바람직하게는, 다층체 구조물이 정전위 또는 정전류 제어 중 어느 한 가지 의 조건하에서 만들어질 수 있다.

본 발명의 한가지 바람직한 구체예에 따르면, 하나 이상의 기판(들)을 적어도 부분적으로 덮는 전기도금조에 잠겨있는, 포텐셜을 사이에 갖는 두개의 전극 사이에 전류를 인가함으로써 Co 및 Au 의 박막의 층이 제공되는 기판을 포함하는 다층체 구조물을 제조하기 위한 전착 방법이 제공되는데, 상기 조는 Co 이온 및 Au 이온을 포함하고, 상기 방법은 조에서 기판위에서 성장하는 다층체를 포함하며, 이 방법은 전류 밀도 및/또는 인가된 포텐셜을 조절함으로써 제어되고 Au 이온 농도가 Co 이온의 농도보다 훨씬 낮게 유지된다.

여기서, 기판이라는 용어는 플레이트, 박 등과 같은 기판을 말하는 것이지만, 또한 봉 등과 같은 어떠한 다른 종류의 적절한 표면을 포함한다.

조는 0,2 내지 0,7g의 Co 이온, 0,1 내지 0,5 mg/l의 Au 이온, 유기산을 포함하고, 조에서 pH가 2,5 내지 5,5이며, Co이온의 농도는 Au이온의 농도보다 약 1000 배 더 크다. Au 함유량은 바람직하게 0,2-0,4mg/l이고 가장 바람직하게는 약 0,3mg/l이다. 유기산은 바람직하게 10-200-g/l의 양으로 C₆H₈O₆이지만, 또다른 적절한 유기산이 또한 같은 양으로 사용될 수 있다.

바람직하게는, 포텐셜이 개방 회로 조건으로부터 Co 이온을 부착하는데 적합한 포텐셜로 전환되고, 이어서 Co이온이 아닌, Au 이온을 부착하는데 적합한 또다른 포텐셜이 뒤따르고, 개방 회로 조건이 다시 이어지고, 그후에 전환 사이클이 필요한 만큼 여러번 반복된다. 부착 사이에 개방 회로를 사용함으로써, 막 사이의 계면이 개선될 수 있다.

본 발명의 또다른 바람직한 구체예에 따르면, 10-5000 회까지, 바람직하게는 200회까지 반복된다.

적절한, 성분의 포텐셜의 환원은 각각의 성분의 개별적인 전착을 가능하도록충분히 멀리 떨어져있다.

Co층은 -1,0~ -1,3V의 포텐셜에서 먼저 부착되고, 그후에 포텐셜은 더 높은 전압, 예를 들어-0,5내지-0,8V로 전환되고, 그후 포텐셜은 개방 회로로 전환된다.

본 발명에 따른 새로운 방법은 20℃ 내지 30℃의 온도에서 조작하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 또다른 목적은 Co 층에서의 Au 함유량은 최대 5중량%, 바람직하게는 3중량% 이고 Au 층에서의 Co함유량은 최대 5중량%, 바람직하게는 1중량%인 Co 및 Au의 박막의 층을 갖는 기판을 포함하는 다층체 구조물을 제공하는 것인데, 여기서 다층체는 하나 이상의 기판(들)을 적어도 부분적으로 덮는 전기도금조에 잠긴, 포텐셜을 사이에 갖는 두개의 전극 사이에 전류를 인가함으로써 전기착법에 의해 제조되고, 상기 조는 Co 이온 및 Au 이온을 포함하고, 상기 방법은 조에서 기판위에서 다층체를 성장시키는 것을 포함하며, 여기서 방법은 전류 밀도 및/또는 인가된 포텐셜을 조절함으로써 제어되고 Au 이온 농도가 Co 이온의 농도보다 훨씬 낮게 유지된다.

이전에는 본 발명에 따라 얻어진것 만큼 순수한 Co 막 및 Au 막의 다층체 구조물을 단일 조 전착 방법에 의해 제조하지 못했다. 이 방법은 예를 들어 스퍼터링에 비해 비용이 적게 들기 때문에, 이것이 중대한 이점이다. 또한 짧은 시간내에 두꺼운 층을 제조할 수도 있다.

Au 층을 얻는 것도 가능한데, Co 함유량은 최대 약 1,0 내지 0,1중량%이다.

다층체는 상기한 방법에 따라 제조된다.

더 나아가, 본 발명의 목적은 0.2 내지 0.7 g/l의 Co 이온, 0.1 내지 0.5mg/l의 Au 이온, 유기산을 포함하고, 조에서의 pH가 2.5 내지 5.5이며, Co 이온의 농도가 Au 이온의 농도보다 약 1000배 더 높은, Co 및 Au 의 박막의 전착을 위한 전기도금조를 제공하는 것이다.

유기산은 C₆H₈O₆이 바람직하다.

Au는 바람직하게는 KAu(CN)₂착체로서 조에 존재하고 착체의 농도는 약 0,01 내지 0,5g/l이다. 착체 형성의 목적은 Au의 용해도를 확보하고, Au가 전착될 때 제어되지 않은 방식으로 Co가 용해되지 않는 수준으로 Co 및 Au 사이의 포텐셜 차이를 줄이는 것이다. 조에서 Co는 예를 들어 조에 용해된 황산염,술팜산염,피로인산염 또는 염화물의 염으로 존재한다. Co는 바람직하게 CoSO₄×7H₂O 로서 첨가되고 그 농도는 약 4내지 100g/l의 CoSO₄×7H₂O이다. 산은 pH-완충제로서 사용되는 반면, pH는 수산화물 또는 탄산염에 의해 조절되고 바람직한 pH 범위는 3,5 내지 4,5이다.

바람직한 전기도금조는 0,2내지 0,7g/l의 Co이온, 0,1 내지 0,5 mg/l의 Au이온, 10내지 200g/l의 C₆H₈O₆, 대략 120g/l의 KOH를 포함하고 조에서의 pH는 3,5 내지 4,5이다.

청구된 방법에 따르고 청구된 전착조로 제조된 것만큼 순수한 Au/Co 다층체를 제조하는데 유용한 공지된 전해질은 없다. 전해질에서는 매우 낮은 양의 Au 이온이 사용되는데, 이는 KAu(CN)₂가 매우 고가의 전해질 성분이기 때문에 유리하다.

이 방법은 자기 센서 및 GMR 용도를 위한 기록용 디바이스를 제조하는데 사용될 수 있다. 게다가, 이 방법은 매우 짧은 시간안에 다층체 나노와이어는 물론 단일 금속의 제조를 위해서 사용될 수 있다. 이 방법은 또한 가스 센서의 제조 그리고 전자혀(electronic tongues) 및 마이크로-근육과 같은 나노스케일로 다른 종류의 생체적합성 재료를 제조하기 위해 사용될 수 있다.

실시예1(구리박 기판)

도 1에 나타낸 회전하는 실린더 전극 장치가 전착에 사용되었다. 구리박(35μm두께)이 기판으로 사용되었다. 구리박은 초음파 세정으로 4% Neutracon 용액에서 세척하였다. 부착하기 전에, 구리박을 775ml/l 인산 용액 및 225ml/l 프로필렌 글리콜로 전해연마하였다. 이어서 구리박을 10% H₂SO₄에서 30초 동안 활성화시켰다.

사용된 전해질은 하기의 조성을 갖는다.

CoSO₄X7H₂O 80g/l

C₆H₈O₆140g/l

KAu(CN)₂0,08g/l

KOH 120g/l

pH 3,5-4

Co의 농도가 변하지 않고, 적합하다면, CoSO₄X7H₂O 이외의 일부 다른 약제 또한 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 이 약제로 제한되지 않는다. 적절한 약제는 예를 들어 과황산염이 될 수 있다. 실시예 1에서 CoSO₄x 7H₂O 함유량은 Co 이온의 0,285 g/l 에 해당한다. 실시예에서 KAu(CN)₂함유량은 바람직하게 사용되는 Au 이온의 0,3mg/l에 해당한다. 그러나, 0,01-0,5 g/l의 KAu(CN)₂가 사용될 수 있다.

또한 동일한 "특성"을 갖는 C₆H₈O₆이외의 일부 다른 첨가제, 예를 들어 옥살산이 사용될 수 있다.

전류 밀도는 바람직하게는 0,1 내지 50mAcm^-2의 범위에서 변할 수 있다.

부착물은 실온에서 제조되었다. 다층체의 전착은 Axel Akerman A/S 로부터의 정류기를 갖는 컴퓨터-보조 펄스 도금(CAPP) 시스템을 사용하여 수행하였다. 양극은 불활성 백금 도금된 티타늄 메시로 만들어졌다.

부착물의 구조형태 및 조성은 주사 전자 현미경법(SEM) 및 20kV에서의 에너지 분산 X선 분광법(EDS)에 의해 연구하였다. X선 회절(XRD) 분석법은 Cu 튜브를 갖는 Philips 광범위 회절분석계에 의해 높고 낮은 각도에서 수행되었다.

다층체 구조물은 단면 투과 전자 현미경법(TEM)으로 검사하였다. 샘플의 지지물 역할을 하는 Ti 그리드에 다층체 코팅을 갖는 약 0,5X1X2,5 mm의 Cu 박 두 조각을 마주하여 붙임으로써 TEM 분석을 위한 단면 샘플을 제조하였다. 이온-밀링 프로세스에 앞서, 대략 50um의 두께로 슬라이스를 박막화하였다. 마침내, 10kV에서작동하는 Bal-Tec 기기로 낮은 각 Ar 이온 빔 밀링을 사용하여 전자 투명 샘플을 얻었다.

다층체의 질과 Co 및 Au 층 사이의 계면 거칠기를 조사하기 위해서, 다른 두께를 갖는 3개의 다층체 부착물을 만들었다. 다른 다층체들, 10, 100, 150 nm은 X선 회절에 의해 특징지어졌다. 10nm 다층체는 6,1nm Au 층 및 4,9 nm Co 층으로 이루어지고, 100nm 다층체는 50nm Au 층 및 50nm Co 층으로 이루어지고 150nm 다층체는 100nm의 Au 층 및 50nm의 Co 층으로 이루어졌다.

모든 피크들은 Au, Co 또는 Cu 피크 중 하나를 설명하였다. Au 결정립 크기는 어림잡아 Co 50nm/Au 100nm 다층체에서는 7,3nm로, Co 50 nm/Au 50nm 다층체에서는 5,8nm로 추정된다. 낮은 각도 XRD 측정은 화학 조성 조절에 대해 예상되는 바와 같은 특정 X선 회절 특성이 나타나지 않았다.

다층체의 표면 구조형태는 잘 정해진 입계를 갖고, 치밀하지만 거친 표면을 보였다.

다른 코발트 공급원은 가능하다. 그러나, 가장 바람직한 착화제는 피로인산 코발트이다.

실시예 2(나노와이어 제조)

Au-Co 다층화된 부착은 Co 및 Au 이온을 모두 함유하는 단일 조로부터 실시예 1에서 설명된 것과 같은 방식으로 수행되었다. 보다 불활성인 금속 이온(Au)은 낮은 농도에서 유지되었다. 그것에 의해, 환원 속도가 질량 수송에 의해 제한되기 때문에 덜 불활성인 금속층에서 좀더 불활성인 금속 이온의 농도가 최소화될 수 있다. 그 결과, 96중량%Co 및 99중량%Au를 포함하는 다층체가 성공적으로 얻어졌다.

150 내지 200nm의 기공 직경 및 10⁶-10⁸기공/cm²의 기공 밀도를 갖는 20μm 두께 막 위에 나노와이어 다층체를 부착하기 위해 고속 정전위 부착을 수행하였다. 이는 Au 및 Co의 교호의 층들을 갖는 막(봉)을 나타내는 도 2에 도시되어 있다.

전착 시간은 두 시간이었다. 결과로 생기는 나노와이어는 막위에 공급되는 2nm 순수한 Au 층과 교호로 된 거의 4nm 순수한 Co 층으로 이루어졌다.

개방 회로에서, 자동촉매 반응 때문에 Au가 부착하였다. 그후 포텐셜은 -1,2V로 전환되었고, 그것에 의해 8ms 동안 Co 층이 부착하였고, 그후에 포텐셜은 순수한 Au 부착을 위한 포텐셜에 해당하는 -0,8V로 전환되었고 최종적으로 개방 회로로 다시 전환되었다. 사이클링 과정은 200회까지 반복되었다. 이러한 빠른 사이클링은 개방 회로 조건 및 -0,800V에서의 부착 도중에, 낮은 농도를 갖는 귀금속 이온이 빠르게 음극 표면에서 고갈되기 때문에 매우 중요하다. 결과적으로, 음의 포텐셜로부터 보다 양의 값으로 일소(sweep)하는 동안 층들의 부태동화 또는 용해의 문제를 해결할 수 있다.

본 발명에 따라 매우 순수한 Au/Co 다층체를 얻을 수 있는데, 이러한 다층체가 특히 우수한 GMR효과를 갖으므로 매우 유용하다. 그 방법에 따라 단시간에 저렴한 방법으로 이를 달성한다.

Claims (24)

1. Co 층에서 Au 함유량은 최대 5중량%, 바람직하게는 3중량%이고 Au 층에서 Co 함유량은 최대 5중량%, 바람직하게는 1중량%인 Co 및 Au의 박막의 층을 갖는 기판을 포함하는 다층체 구조물로서, 다층체는 하나 이상의 기판(들)을 적어도 부분적으로 덮는 전기도금조에 잠겨있는, 포텐셜을 사이에 갖는 두 전극 사이에 전류를 인가함으로써 전착 방법에 의해 제조되고, 상기 조는 Co 이온 및 Au 이온을 포함하고, 상기 방법은 조에서 기판(들)위에 다층체를 성장시키는 것을 포함하고, 여기서 방법은 전류 밀도 및/또는 인가된 포텐셜 중의 하나를 조절함으로써 제어되고 Au 이온의 농도는 Co 이온의 농도보다 훨씬 낮게 유지되는 것을 특징으로 하는 다층체 구조물.
2. 제 1항에 있어서, 조가 0.2 내지 0.7g/l의 Co 이온, 0.1 내지 0.5mg/l의 Au 이온, 유기산을 포함하고, 조에서의 pH가 2.5 내지 5.5이며, Co 이온의 농도가 Au 이온의 농도보다 약 1000배 더 큰 것을 특징으로 하는 다층체.
3. 제 2항에 있어서, 일정 시간동안 포텐셜이 개방 회로 조건에서부터 Co 이온을 부착하기에 적합한 포텐셜로 전환되고, 이어서 Co 이온이 아닌, Au 이온을 부착하는데 적합한 다른 포텐셜로 전환되고, 이어서 개방 회로 조건으로 다시 전환되고, 그후 전환 사이클이 필요한 만큼 여러번 반복되는 것을 특징으로 하는 다층체.
4. 제 3항에 있어서, 전환 사이클이 10-5000회, 바람직하게는 200회까지 반복되는 것을 특징으로 하는 다층체.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 성분들의 환원 포텐셜이 각각의 성분의 개별적인 전착을 허용하도록 충분히 멀리 떨어져있는 것을 특징으로 하는 다층체.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, Co 층들은 먼저 -1,0 ~ -1,3 V의 포텐셜에서 부착되고, 그후 포텐셜이 더 높은 전압 예를 들어,-0,5 ~ -0,8 V 으로 전환되고, 그후에 포텐셜은 개방 회로로 전환되는 것을 특징으로 하는 다층체.
7. 제 2항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 유기산이 10-200g/l의 양으로 C₆H₈O₆인 것을 특징으로 하는 다층체.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, Au 층에서 Co 함유량이 최대 1-0,1중량%인 것을 특징으로 하는 다층체.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 다층체 구조물이 나노와이어인것을 특징으로 하는 다층체.
10. 하나 이상의 기판(들)을 적어도 부분적으로 덮는 전기도금조에 잠긴, 포텐셜을 사이에 갖는 두개의 전극 사이에 전류를 인가함으로써 Co 및 Au의 박막층을 갖는 기판을 포함하는 다층체 구조물의 제조를 위한 전착 방법으로서, 상기 조는 Co 이온들 및 Au 이온들을 포함하고, 상기 방법은 조에서 기판(들)위에 다층체를 성장시키는 것을 포함하는 전착 방법에 있어서, 이 방법은 전류 밀도 및/또는 인가된 포텐셜 중의 하나를 조절함으로써 제어되고 Au 이온의 농도는 Co 이온의 농도보다 훨씬 낮게 유지되는 것을 특징으로 하는 전착 방법.
11. 제 10항에 있어서, 조가 0.2 내지 0.7g/l의 Co 이온, 0.1 내지 0.5mg/l의 Au 이온, 유기산을 포함하고, 조에서의 pH가 2.5 내지 5.5이며, Co 이온의 농도가 Au 이온의 농도보다 약 1000배 더 큰 것을 특징으로 하는 전착 방법.
12. 제 11항에 있어서, 유기산이 10-200g/l의 양으로 C₆H₈O₆인 것을 특징으로 하는 전착 방법.
13. 제 12항에 있어서, 일정 시간동안 포텐셜이 개방 회로 조건에서부터 Co 이온을 부착하기에 적합한 포텐셜로 전환되고, 이어서 Co 이온이 아닌, Au 이온을 부착하는데 적합한 다른 포텐셜로 전환되고, 이어서 개방 회로 조건으로 다시 전환되고, 그후 전환 사이클이 필요한 만큼 여러번 반복되는 것을 특징으로 하는 전착 방법.
14. 제 13항에 있어서, 전환 사이클이 10-5000회, 바람직하게는 200회까지 반복되는 것을 특징으로 하는 전착 방법.
15. 제 10항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 성분들의 환원 포텐셜이 각각의 성분들의 개별적인 전착을 허용하도록 충분히 멀리 떨어져있는 것을 특징으로 하는 전착 방법.
16. 제 10항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, Co 층이 먼저 -1,0~ -1,3V의 포텐셜에서 부착되고, 그후에 포텐셜이 더 높은 전압 예를 들어 -0,5~ -0,8V으로 전환되고, 그후에 포텐셜이 개방 회로로 전환되는 것을 특징으로 하는 전착 방법.
17. 제 10항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 온도가 20 내지 30℃인 것을 특징으로 하는 전착 방법.
18. Co 및 Au의 박막의 전착을 위한 전기도금조로서, 조는 0.2 내지 0.7g/l의 Co이온, 0.1 내지 0.5mg/l의 Au 이온, 유기산을 포함하고, 조에서의 pH가 2.5 내지 5.5이며, Co 이온의 농도가 Au 이온의 농도보다 약 1000배 더 큰 것을 특징으로 하는 전기도금조.
19. 제 18항에 있어서, 유기산이 10-200g/l의 양으로 C₆H₈O₆인 것을 특징으로 하는 전기도금조.
20. 제 19항에 있어서, Au가 KAu(CN)₂착체로서 조 안에 존재하는 것을 특징으로 하는 전기도금조.
21. 제 19항에 있어서, Co는 예를 들어 조에 용해된 황산염,술팜산염,피로인산염 또는 염화물의 염으로 조 안에 존재하는 것을 특징으로 하는 전기도금조.
22. 제 21항에 있어서, Co는 CoSO₄x 7H₂O 로서 조 안에 존재하는 것을 특징으로 하는 전기도금조.
23. 제 18항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서, pH가 수산화물 또는 탄산염에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 전기도금조.
24. 제 18항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, pH가 3.5 내지 4.5인 것을 특징으로 하는 전기도금조.