In this work, a series of experiments were performed to study the effect of oxygen on the morphology of silicon obtained by electrodeposition from KCl‒K2SiF6 melt. SiO2 was chosen as the oxygen carrier. The concentration of the additive was determined from the results of the study of the effect of SiO2 additive on the concentration of free F‒ ions. According to the obtained dependence, assumptions about the nature of interaction between the components of the melt were made. The inflection points registered on the dependence ω(KF)‒ω(SiO2) indicate a change in the character of interaction of SiO2 with the investigated melt. Based on the results of the study of the kinetics of the cathodic process on glassy carbon, taking into account the theory of autocomplex structure, an assumption was made about the structure of discharging complex ions in KCl‒K2SiF6 and KCl‒K2SiF6‒SiO2 melts. The kinetics was investigated by cyclic voltammetry. When SiO2 was added, a broadening of the silicon discharge potential region was observed, as well as a disproportionate increase in the cathodic current with increasing SiO2 concentration in the melt. One of the possible explanations for the obtained results is the change in the structure of the discharging complex ions. The obtained data on the kinetics of the cathodic process, as well as assumptions about the structure of the discharging complex, became the basis for the choice of parameters of potentiostatic electrolysis. A series of experiments on electrodeposition of silicon from the studied melts at varying the value of cathodic overvoltage from 0.10 to 0.25 V were carried out during the research. The morphology of cathodic precipitates was investigated by electron‒scanning microscopy. It is assumed that changes in the morphology of the obtained cathodic precipitates are associated with changes in the structure of the discharging complexes.
В данной работе была проведена серия экспериментов, направленных на изучение влияния кислорода на морфологию кремния, полученного при электроосаждении из расплава KCl‒K2SiF6. В качестве носителя кислорода был выбран SiO2. По полученной зависимости сделаны предположения о характере взаимодействия между компонентами расплава. Точки перегиба, регистрируемые на зависимости ω(KF)‒ω(SiO2), указывают на изменение характера взаимодействия SiO2 с исследуемым расплавом. По результатам исследования кинетики катодного процесса на стеклоуглероде с учетом теории автокомплексного строения было сделано предположение о структуре разряжающихся комплексных ионов в расплавах KCl‒K2SiF6 и KCl‒K2SiF6‒SiO2. Исследование кинетики производили методом циклической вольтамперометрии. При появлении добавки SiO2 наблюдали расширение области потенциалов разряда кремния, а также непропорциональное увеличение величины катодного тока с повышением концентрации SiO2 в расплаве. Одним из возможных объяснений полученных результатов является изменение структуры разряжающихся комплексных ионов. Полученные данные о кинетике катодного процесса, а также предположения о строении разряжающегося комплекса, стали основанием для выбора параметров потенциостатического электролиза. В ходе исследований была проведена серия экспериментов по электроосаждению кремния из исследуемых расплавов при варьировании величины катодного перенапряжения от 0.10 до 0.25 В. Морфологию катодных осадков исследовали при помощи электронно‒сканирующей микроскопии. Сделано предположение, что изменения в морфологии полученных катодных осадков связаны с изменением состава разряжающихся комплексов.