Introduction
Kolnanorör (CNT) och grafen är kolbaserade nanomaterial som har rönt stor uppmärksamhet på grund av sin överlägsna styrka, hållbarhet, värme och elektriska egenskaper. Precisionsbearbetning av kol nanomaterial har blivit ett växande ämne för forskning och ger möjlighet att konstruera och manipulera dessa material mot en mängd olika tekniska tillämpningar. Bearbetnings cnts och grafen kräver nanoskala rumsliga precision först hitta en nanointresseområde och sedan för att selektivt avlägsna endast materialet inom området av intresse. Som ett exempel, betrakta bearbetning av vertikalt orienterade CNT skogar (även känd som CNT arrayer). Tvärsnittet av CNT skogar kan definieras genom litografisk mönstring av katalysator filmer. Den övre ytan av de vertikalt orienterade skogar emellertid ofta dåligt beställas med icke-likformig höjd. För utanpåkänsliga applikationer såsom termiska gränssnittsmaterial, than ojämn yta kan hindra optimal kontaktyta och reducera enhetens prestanda. Precision trimning av den oregelbundna ytan för att skapa en enhetlig plan yta skulle kunna erbjuda bättre och mer repeterbar prestanda genom att maximera den tillgängliga kontaktytan.
Precisionsbearbetning tekniker för nanomaterial ofta inte liknar konventionella makroskala mekaniska bearbetningstekniker såsom borrning, fräsning och polering med hjälp av härdat verktygs. Hittills har tekniker med energiska strålar varit mest framgångsrika på plats selektiv fräsning av kol nanomaterial. Dessa tekniker inkluderar laser, elektronstråle, och fokuserad jonstråle (FIB) bestrålning. Av dessa laserbearbetningstekniker ger snabbaste avverkning 1, 2; dock, är platsen storleken på lasersystem i storleksordningen många mikron och är alltför stor för att isolera nanometernivå enheter såsom en enda kol nanotube segment inom ett tätbefolkat skog. Däremot elektron och jon strålesystem producerar en stråle som kan fokuseras till en plats som är flera nanometer eller mindre i diameter.
FIB-system är speciellt utformade för nanofräsning och deponering av material. Dessa system utnyttjar en energisk stråle av gasformiga metalljoner (typiskt gallium) att spotta material från ett utvalt område. FIB fräsning av cnts är möjligt, men ofta med oönskade biprodukter inklusive gallium och kol återdeponering i omgivande områden i skogen 3, 4. När tekniken används för CNT skogar, de omlagrade material masker och / eller förändrar morfologi valda fräs region, förändring av det nativa utseende och beteende CNT skog. Gallium kan också implanteras i CNT, ger elektronisk dopning. Sådana konsekvenser ofta göra FIB-baserad fräsning oöverkomliga för CNT skogar.
5, är tillräcklig för att direkt ta bort atomer från CNT gitter och inducerar mycket lokal fräsning elektron energi som produceras av TEM. Tekniken kvarnar cnts med potentiellt under nanometer precision 5, 6, 7; dock, är processen mycket långsam - ofta kräver minuter till kvarn en enda CNT. Viktigt är TEM-baserad fräs metoder kräver cnts först tas bort från en tillväxtsubstrat och sprids på en TEM galler för bearbetning. Som ett resultat, TEM baserade metoder är i allmänhet inte kompatibla med CNT skog fräsning vid vilken cnts måste förbli på ett stelt substrat.
Fräsning av CN T skogar med svepelektronmikroskop (SEM) har också uppmärksammats. I motsats till TEM-baserad teknik, SEM instrument är vanligtvis inte att accelerera elektroner med tillräcklig energi för att ge den domino energi som krävs för att direkt ta bort kolatomer. Snarare, SEM-baserade tekniker använder en elektronstråle, i närvaro av en lågtrycks gasformigt oxidationsmedel. Elektronstrålen selektivt skadar CNT gitter och kan dissociera gasformiga omgivningen till mer reaktiva ämnen såsom H2O 2 och hydroxylradikalen. Vattenånga och syre är de vanligaste rapporterade gaser för att uppnå selektiv område etsning. Eftersom de SEM-baserade tekniker förlitar sig på ett flerstegs kemisk process, kan ett stort antal processvariabler påverkar malningshastighet och precision i processen. Det har tidigare observerats att öka accelerationsspänning och strålström direkt öka fräshastigheten på grund av en ökad energiflödet, som väntat"xref"> 11. Effekten av kammartrycket är mindre uppenbar. Ett tryck som är för låg lider av en brist av oxidationsmedlet, vilket minskar malningshastigheten. Vidare kan en övermått av gasformiga arter sprider elektronstrålen och minskar elektronflödet i malningsområdet, också minskande materialavverkningshastighet.
Att uppskatta kol avverkningshastighet, en strategi som liknar den som används av Lassiter och Rack 12 användes, varigenom elektroner interagerar med prekursormolekyler nära ytan för att generera reaktiva ämnen som etsa substratytan. Från denna modell, är etsningshastigheten uppskattas
där N A är ytkoncentrationen av etsningsmedelsämnet, Z är ytkoncentrationen av tillgängliga reaktionssäten, x är en stökiometri faktor som rör den flyktiga etsningsprodukter alstrade i förhållande till reaktanterna, representerar A σ sannolikheten för att alstra de önskade etsnings species från en elektronvattenånga kollision och yE är elektronflödet vid ytan. Faktorerna av x och A σ antas vara ett, medan Z antas vara nästan konstant och avsevärt större än NA. Mer information kan hittas i vårt tidigare arbete. 11
I den här artikeln, är en procedur utforskas som använder lågtrycksvattenånga i en SEM till kvarn regioner som sträcker sig från enskilda cnts till stor volym (tiotals kubik mikrometer) avverkning. Här visar vi den teknik som används till kvarn CNT skogarna med hjälp av en ESEM genom användningen av reducerade rektanglar område, horisontella linjescanningarna och mjukvarustyrd rastrering av elektronstrålen. Ytterligare programvara och hårdvara krävs för mönstergenerering, som beskrivs i Materials List. Stor vikt läggs vid att avlägsna släktingly stora (100-tals kubik mikron) materialvolym från en CNT skog, så de följande processbetingelser är relativt aggressiva.
Vid hantering av provet och prov påbörjad, är det viktigt att använda engångs nitril. Detta kommer att förhindra olja från att överföras till stub eller prov och följaktligen försämras effektiviteten av pumparna.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Framställning av CNT Forest Prov för fräsning
- CNT Syntes
- Sätt in 10 nm av aluminiumoxid (aluminiumoxid) på ett termiskt oxiderad kiselskiva med hjälp av atomlager nedfall 13 eller andra fysikalisk ångdeposition metoder.
- Deposition 1 nm av järn på aluminiumoxidstödskiktet genom sputtering 14 eller annan fysisk förångningsdeposition metod.
- Syntetisera cnts använder en etablerad process, såsom termisk CVD 15.
- Hetta upp en 20 mm rördiameter ugn till 750 ° C i 400 standardkubikcentimeter (SCCM) strömmande helium och 100 sccm vätgas. Inför 100 sccm eten som en kolväteråvara gas för en tillväxttakt på cirka 50 um / min.
- SEM Framställning
- Applicera kol band till en standard 1/2 "diameter SEM stöta. Om luta scenen is som krävs, överlappar regionen av skogen provet CNT som skall fräsas över kanten hos stubben. Om programvarustyrt elektronstråle rastrering kommer att användas i malningsproceduren, säkra CNT provet till en elektronstrålelitografi montera på ett liknande sätt.
- Om fräsning tvärsnitt CNT, säkra stöta till en 45 ° stöta hållare med en ställskruv.
- Ventilera ESEM genom att välja "vent" -ikonen från styrmjukvaran ESEM.
- Öppna sceningången ESEM och säkra tappen till SEM scenen med en ställskruv.
- Stäng SEM kammaren och välj "High Vacuum" i styrmjukvaran ESEM.
- Medan ESEM kammaren pumpar väljer elektronstrålen parametrar 5 kV och punktstorlek på 3,0 med hjälp av fliken Beam kontroll inom kontrollmjukvaran.
- Välj den sekundära elektrondetektorn genom att välja Detektorer | ETD (SE) i styrmjukvaran ESEM.
- Välj "Beam On" -ikonen i styrmjukvaran.Strålen kan endast aktiveras när kammaren vakuum är mindre än 10 -4 Torr. Använd manuell SEM fokus vreden för att fokusera provet.
- Luta provet till 45 ° med manuell tilt skede reglaget eller genom att mata in 45 ° i "Tilt" -fältet i "Koordinater" -fliken i ESEM programvara. Fokus på högsta prov. Länka brännvidd till arbetsavståndet genom att välja Stage | Länk Z att FWD i ESEM programvarumenyn. Ingång 7 mm i "Z" -fältet i "Koordinater" -fliken i styrmjukvaran.
- Justera fokus, stigmation, ljusstyrka och kontrast med hjälp av de manuella kontrollknappar för att lösa en väl fokuserad bild.
- Beam justering i High Vacuum läge
- Leta upp ett område för fräsning med hjälp av navigeringskontroller. Dubbelklicka i SEM-bilden vyn eller genom att manuellt vrida X- och Y-vreden av SEM scenen för att navigera.
- Navigera till en intilliggande location ca 100 | j, m bort från fräsområdet.
- Konsultera Figur 1 för att uppskatta avverkning av CNT skogen som en funktion av tryck, acceleration spänning, uppehållstid per pixel, och strålströmmen.
- Justera accelerationsspänningen till 30 kV och punktstorlek till 5,0 med hjälp av styrmjukvaran ESEM. Justera bildskärpa, ljusstyrka och kontrast med hjälp av ESEM vreden. För nanometerskala fräsning av enskilda eller några cnts väljer 5 kV och punktstorlek på 3,0.
- Att välja en mm öppning genom manuell justering öppning. Justera fokus, stigmation, ljusstyrka och kontrast för att få en väl löst bild, som det beskrivits tidigare.
- Minska förstoringen till <1,000X.
- SEM Setup i lågtrycksvattenånga
- Välj ett tryck av 11 Pa i mjukvaran styrlistboxen.
- Välj "Low Pressure" läget i "vakuum" inställningar i ESEM software att införa vattenånga.
- Välj "Beam On" i styrmjukvaran vid tryckstabilisering. Välj en uppehållstid av <10 ps och en upplösning på 1024 x 884 i rullgardinsmenyerna av styrmjukvaran.
- Justera ljusstyrka, kontrast, skärpa, och stigmation som det beskrivits tidigare.
- Navigera till önskat fräsområdet. Rotera bilden orientering genom att välja Scan | Skanna Rotation i styrprogram, om det behövs. Välj en lämplig rotationsvinkel som ligger i linje med det ursprungliga vertikal och horisontell avsökning orientering SEM.
- För fräsning har storlekar i storleksordningen 1 pm, välj en förstoring av 40,000X. Välj en förstoring av 20.000 till kvarn funktioner med dimensioner upp till 5 um.
- Paus elektronstrålen genom att välja "" ikonen. En bild av CNT skogen kommer att visas och kan användas för att välja reducerade Ytfräsning regioner medan strålen är pausad. </ Li>
2. CNT Forest Fräsning
- Instruktioner för CNT skog fräsning med hjälp av en rektangulär valt område
- Välj "Minskad Area" verktyg i styrprogram, eller välj Scan-Minskad området i programvarumenyn. Förlänga en reducerad area rektangel över det område som skall fräsas.
- Justera bildupplösningen till 2048 x 1768. Öka uppehållstiden till 2 ms. Om två ms är inte tillgänglig, gå till skannings | Inställningar och välj "Scanning" -fliken. Välj en befintlig skannings tid och skriver "2,0 ms" till "vilotiden" fältet. Klicka på "OK" för att stänga menyn.
- Välj "" ikonen i kontrollmjukvaran för att aktivera elektronstrålen.
- Välj "" ikonen så att strålen raster över det markerade området en gång. Välj ikonen omedelbart efter steg 2.1.3. Skann varaktighet beror på storleken på den valdaområde, upplösning och uppehållstid och kan approximeras genom att multiplicera antalet pixlar inom scanningsområdet och uppehållstiden per pixel.
- Minska förstoringen till <1,000X när strålen har avslutat rastrering det markerade området. Återgå till de parametrar som används i steg 1,3, inklusive High Vacuum. Välj "Beam På" för att gripa in i strålen.
- Instruktioner för CNT skog fräsning längs en horisontell linje
- Välj linjeskanningsfunktionen genom att gå till Scan | Linje i styrmjukvaran. Linjebredden bestäms av storleken på elektronstrålen själv. Justera bildupplösningen till 2048 x 1768 från styrprogramvara listrutan. Öka uppehållstid till 2 ms som beskrivs i steg 2.1.2.
- Använda stillbild förvärvats före paus elektronstrålen, placera linje över det område som ska malas.
- Välj ikonen videoscope eller navigera till menyn Skanna och välj "Videoscope." Använda videoscope verktyg ger feedback i förhållande till när en linjeavsökning har helt klar.
- Välj "" "ikonen för att scanna elektronstråle över bredden av linjen.
- Välj "" ikonen till tomt elektronstrålen.
- Instruktioner för CNT Forest fräsning med hjälp av mjukvarustyrd elektronstråle rastrering
- mönster Generation
- Utforma ett fräsmönster intresse med hjälp av en CAD-program paket som AutoCAD.
- Använda "Nanometer Pattern Generation" (NPGS) programvara, importera CAD mönsterfilen.
- Konvertera former till fasta funktioner genom utvalda "Fyllda polygoner" i NPGS programvara.
- Spara ritningen som en ".dc2" filen i en angiven mapp på NPGS projekt.
- Använda NPGS navigerar till projektet mapp som innehåller ".dc2" fil. Höger välj ".dc2" filen och välj "Kör Arkiv Redigeraeller "för att konvertera ritningen för att NPGS kod Typiska parametrar som används för att mönstra CNT skogar vid givna betingelser är såsom anges nedan.:
Centrum till centrum avstånd = 5 nm
Radavstånd = 5 nm
Förstoring = 10000
Önskad strålström = 26
Linje Dos = 100 nC / cm
- Electron Beam Fräsning använder NPGS Litografi Software
- Välj "NPGS Mode" i NPGS programvara för att ge kontroll av SEM till NPGS.
- Markera mönsterfilen och välj "Process Kör File" i NPGS att initiera fräsning.
- Välj "SEM Mode" i NPGS programvaran när mönstring är klar. Välj "High Vacuum" i styrmjukvaran ESEM.
- Välj "Beam På" för att inspektera den malda regionen. Använd villkor som anges i steg 1,3.
- mönster Generation
3. Prov Avlägsnande
- Ventilera kammaren genom att välja "Vent" i ESEM styrprogram.
- Öppna ESEM dörren. Avlägsna stub genom att lossa ställskruven.
- Stäng kammardörren. Välj "High Vacuum" i kontrollmjukvaran.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ESEM teknik användes för att fräsa en CNT skog syntetiseras med användning av termisk CVD 15, 16. Valda avlägsnande område av några få cnts inifrån en skog visas i figur 2 11. För denna demonstration parametrar inkluderar 5 kV, punktstorlek av 3, 11 Pa, 170,000X förstoring, 2 ms uppehållstid, och en öppning av 30 um.
Att demonstrera en större skala området borttagning, var den övre ytan av en CNT skog mikropinne ut för fräsning. SEM betingelser väljs för snabb, stora ytor CNT skog tas bort. Nämligen dessa villkor inkluderar en förstoring av 20.000, ett tryck av 11 Pa, accelerationsspänning av 30 kV, punktstorlek av 5, uppehållstiden på 2 ms, och en inställning 1 mm öppning. En reducerad area ruta är vald så att den oregelbundna övre ytan som skall avlägsnas är innesluten i den valdaområde. SEM-mikrofotografier av CNT skog pelare visas i figur 3 före och efter den selektiva området malningsprocessen. Den röda linjen i figuren representerar den nedre gränsen av det reducerade området rutan används för fräsning.
Icke-rektangulära geometrier uppnås med användning av mjukvarustyrd elektronstråle rastrering och en relativt kort 20 fim lång CNT skog. Såsom visas i fig 4, var en cirkel 15 | j, m diameter maskinbearbetas in i en CNT skog. För denna demonstration, var CNT skog frästa parallellt med CNT tillväxtriktningen (vinkelrätt mot substratet). Fräs parametrar som används för denna demonstration inkluderar en förstoring av 10000, ett tryck av 11 Pa, accelerationsspänning av 30 kV, punktstorlek av 5, uppehållstiden på 2 ms, och en mm bländarinställning. Figur 4 visar att processen males de cnts fullt till det underliggande kiselsubstratet.
nom-page = "1"> 
Figur 1: avverkning Variation. Avverkning (MRR) variation. SEM-mikrofotografier visar MRR i tvärriktningen (a) genom att variera arbetstryck från 133, 66, 33, 66, och 11 Pa (topp till botten) och (b) i axiell skärriktningen genom att variera uppehållstiden från tre, två , 1, och 0,5 ms / pixel (vänster till höger). Den MRR är avsatt som en funktion av stegvisa förändringar i tryck, acceleration spänning, strålströmmen och uppehållstiden i (c) tvärgående och (d) axiella skär riktningar. Den MRR som en funktion av elektrondosen varierar nästan linjärt i både (e) tvärgående och (f) axiell fräsning orientering. Denna siffra återges med tillstånd från referens 11.9 / 55149fig1large.jpg "target =" _ blank "> Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2: Fräsning av individuell cnts. SEM visar enskilda cnts inifrån en skog ut för lokal fräsning (a) före och (b) efter målning. Denna siffra återges med tillstånd från referens 11. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: Fräsning av en CNT Forest. En 10 mikrometer breda CNT skog pelare (a) före och (b) efter selektiv område fräsning med hjälp av ESEM-baserad fräsning. Malningsbetingelser inkluderar förstoring av 20.000x, ett tryck av 11 Pa, accelerationsspänning av 30 kV, punktstorlek av 5, uppehållstid på 2 ms per pixel, och 30 ^ m öppning. Den röda linjen i figuren representerar den nedre gränsen av det selektiva området rektangel som används inom kvarnprocessen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4: Mönstrad Fräsning av CNT Forest. Mjukvarustyrda elektronstråle rastrering används för att definiera och kvarn en cirkel 15 um diameter i en CNT skog. Med den här inställningen fräsriktningen var parallell med CNT tillväxtriktningen från tillp ytan till det underliggande substratet. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 5: Avlagrat Carbon efter fräsning. SEM-mikrofotografier som visar ytfinish ESEM slipat CNT skogar. (A) Den övre ytan av en CNT skog visar ytan variation mellan de malda och as-syntetiserade regionerna. (B) Högre förstoringar avslöja att en del amorfa kolavlagringar är kvar under styckningen. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Protokollet detaljer bästa praxis för fräsning relativt stora (micron skala) har i CNT skogar. I allmänhet kan avverkningskapacitet minskas genom att minska accelerationsspänningen, punktstorlek, och öppningsdiameter. För att trimma en specifik CNT i en skog, rekommenderade villkor inkluderar 5 kV, en punktstorlek av 3, och en öppning som är 50 um eller mindre i diameter. Observera att malningsteknik med hjälp av reducerade rektanglar området specificeras så att elektronstrålen raster den medföljande regionen endast en gång. Den reducerade område kan skannas flera gånger om ytterligare skärdjup önskas; Men, visar vi upp en scan för enkelhetens skull. Vi noterar att den förlängda elektronstrålen uppehållstid, hög ström, och hög accelerationsspänning representerar förhållanden som ofta undviks för avbildning av kolbaserade material; Dessa aggressiva parametrar i en lågtrycksvattenånga omgivnings är avgörande för att uppnå storskalig fräsning. PälsTher, kan vi konstatera att liknande avbildningsbetingelser i frånvaro av lågtrycksvattenånga resulterar i lite CNT skador.
ESEM-baserade fräsmetod som beskrivs i detta arbete är en minimalt störande bearbetningsmetod som bevarar grann CNT skog strukturell morfologi. Tekniken är mottaglig för att ta bort nanoskala funktioner som delar av enskilda cnts och även avlägsna regioner som spänner över många mikron. Vi visar tekniken med hjälp av reducerade rektanglar området, linjer och godtyckliga mönster med hjälp av mjukvarustyrd elektronstråle rastrering. Medan tekniken är relativt ren jämfört med FIB-baserade fräsning, små mängder av kolrester existerar på frästa ytor. Pågående forskning behandlar vägar för att minska denna rest. Dessutom genomfördes materialavverkningshastigheter som visas i figur 1 erhålles för ett CNT skog med cnts terar en genomsnittlig yttre och inre diameter av 10 och 7 nm, respektive. Avverknings förväntas vara en funktion av CNT densitet, CNT diameter, och CNT inriktning. Figur 1 bör konsulteras som en guide, som erkänner att den angivna avverkning är specifik för denna CNT skog morfologi. Även kvalitativa trender representerade i figuren förväntas hålla för alla CNT skogar, kan en del experimenterande krävas för att hitta de optimala parametrarna för ett annat materialsystem.
Medan ESEM bearbetningsmetod visas med hjälp av CNT skogar, är det lika tillämpbar för grafen och andra kolbaserade material. Tekniken kräver inte delaminering av CNT skogen för bearbetning och inte införa externa tunga grundämnen som väsentligt kan förändra den omgivande CNT skogen morfologi. Förfarandet kan användas för att inspektera CNT skog inre morfologi, och kanske för att producera 3D-Galler strukturer för mikro prototyper som kan vara funktionellt belagd (med aluminiumoxid för förbättradstyvhet 17, 18, till exempel).
Tekniken för närvarande används för att undersöka den inre strukturella morfologin av CNT skogar. Eftersom struktur morfologi är intimt förknippad med funktionella egenskaper 16, 19, 20, 21, 22, kan karakterisering av CNT skog morfologi i tredimensionell rymd ge ytterligare insikter i de styrande struktur-egenskapsrelationer. Med möjligheten att exakt kvarn i en skog och observera de interna nanorör interaktioner, CNT skog syntes modellering och analysmodeller kan ställas och valideras.
Tyngdpunkten i ESEM malningsteknik hittills har riktats mot snabb avverkning med mindre fokus på att optimera förutsättningarna för att minska residUAL kolrester. En framtida inriktning är att utforska mekanismen för amorft kol nedfall i den omedelbara närheten av de skurna ytorna när stora volymer av material avlägsnas, såsom visas i figur 5. Med en bred parameter utrymme för prospektering, inklusive miljö gassammansättning, ångtryck, accelerationsspänning, sondström, och elektronstråle rastrering förhållanden, förbättrad ytrenhet kan uppnås.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 100 mm diameter silicon wafer with 1 micron thermal oxide | University Wafer | Beginning substrate | |
| Iron sputter target | Kurt J. Lesker | EJTFEXX351A2 | Sputter target |
| Savannah 200 | Cambridge | For atomic layer deposition of alumina | |
| Quanta 600F Environmental SEM | FEI | Environmental scanning electron microscope used to support a low-pressure water vapor ambient environment for CNT forest milling | |
| xT Microscope Control software | FEI | 4.1.7 | Control software used on Quanta 600F ESEM |
| Nanometer Pattern Generation System - Software | JC Nabity Lithography Systems | Version 9 | Software used for electron-beam lithography |
| Dedicated computer with PCI516 Lithography board | Equipment used for electron-beam lithography | ||
| DesignCAD software | V 21.2 | Optional equipment used to generate patterns for electron-beam lithography | |
| E-beam lithography mount | Ted Pella | 16405 | Electron beam lithography mount with a Faraday cup and gold nanoparticles on carbon tape |
| Picoammeter | Keithley | 6485 | Used with the Faraday cup to quantify beam current |
| 12.7 mm diameter SEM stub | Ted Pella | 16111 | SEM stub |
| 45 degree pin stub holder | Ted Pella | 15329 | Optional equipment used to mill the cross section of a CNT forest |
References
- Labunov, V., et al. Femtosecond laser modification of an array of vertically aligned carbon nanotubes intercalated with Fe phase nanoparticles. Nanoscale Res Lett. 8 (1), 375-375 (2013).
- Lim, K. Y., et al. Laser Pruning of Carbon Nanotubes as a Route to Static and Movable Structures. Adv Mater. 15 (4), 300-303 (2003).
- Raghuveer, M. S., et al. Nanomachining carbon nanotubes with ion beams. Appl Phys Lett. 84 (22), 4484-4486 (2004).
- Sears, K., Skourtis, C., Atkinson, K., Finn, N., Humphries, W. Focused ion beam milling of carbon nanotube yarns to study the relationship between structure and strength. Carbon. 48 (15), 4450-4456 (2010).
- Smith, B. W., Luzzi, D. E. Electron irradiation effects in single wall carbon nanotubes. J Appl Phys. 90 (7), 3509-3515 (2001).
- Banhart, F., Li, J., Terrones, M. Cutting Single-Walled Carbon Nanotubes with an Electron Beam: Evidence for Atom Migration Inside Nanotubes. Small. 1 (10), 953-956 (2005).
- Krasheninnikov, A. V., Banhart, F., Li, J. X., Foster, A. S., Nieminen, R. M. Stability of carbon nanotubes under electron irradiation: Role of tube diameter and chirality. Phys Rev B. 72 (12), 125428 (2005).
- Royall, C. P., Thiel, B. L., Donald, A. M. Radiation damage of water in environmental scanning electron microscopy. J Microsc. 204 (3), 185-195 (2001).
- Yuzvinsky, T. D., Fennimore, A. M., Mickelson, W., Esquivias, C., Zettl, A. Precision cutting of nanotubes with a low-energy electron beam. Appl Phys Lett. 86 (5), 053109 (2005).
- Liu, P., Arai, F., Fukuda, T. Cutting of carbon nanotubes assisted with oxygen gas inside a scanning electron microscope. Appl Phys Lett. 89 (11), (2006).
- Rajabifar, B., et al. Three-dimensional machining of carbon nanotube forests using water-assisted scanning electron microscope processing. Appl Phys Lett. 107 (14), 143102 (2015).
- Lassiter, M. G., Rack, P. D. Nanoscale electron beam induced etching: a continuum model that correlates the etch profile to the experimental parameters. Nanotechnology. 19 (45), 455306 (2008).
- Amama, P. B., et al. Influence of Alumina Type on the Evolution and Activity of Alumina-Supported Fe Catalysts in Single-Walled Carbon Nanotube Carpet Growth. ACS Nano. 4 (2), 895-904 (2010).
- Almkhelfe, H., Carpena-Nunez, J., Back, T. C., Amama, P. B. Gaseous product mixture from Fischer-Tropsch synthesis as an efficient carbon feedstock for low temperature CVD growth of carbon nanotube carpets. Nanoscale. , (2016).
- Maschmann, M. R., Ehlert, G. J., Tawfick, S., Hart, A. J., Baur, J. W. Continuum analysis of carbon nanotube array buckling enabled by anisotropic elastic measurements and modeling. Carbon. 66 (0), 377-386 (2014).
- Maschmann, M. R., et al. Visualizing Strain Evolution and Coordinated Buckling within CNT Arrays by In Situ Digital Image Correlation. Adv Funct Mater. 22 (22), 4686-4695 (2012).
- Abadi, P. P. S. S., Maschmann, M. R., Baur, J. W., Graham, S., Cola, B. A. Deformation response of conformally coated carbon nanotube forests. Nanotechnology. 24 (47), 475707 (2013).
- Brieland-Shoultz, A., et al. Scaling the Stiffness, Strength, and Toughness of Ceramic-Coated Nanotube Foams into the Structural Regime. Adv Funct Mater. 24 (36), 5728-5735 (2014).
- Maschmann, M. R., Dickinson, B., Ehlert, G. J., Baur, J. W. Force sensitive carbon nanotube arrays for biologically inspired airflow sensing. Smart Mater Struct. 21 (9), 094024 (2012).
- Maschmann, M. R., et al. In situ SEM Observation of Column-like and Foam-like CNT Array Nanoindentation. ACS Appl Mater Inter. 3 (3), 648-653 (2011).
- Pathak, S., Raney, J. R., Daraio, C. Effect of morphology on the strain recovery of vertically aligned carbon nanotube arrays: An in situ study. Carbon. 63, 303-316 (2013).
- Pour Shahid Saeed Abadi, P., Hutchens, S. B., Greer, J. R., Cola, B. A., Graham, S. Effects of morphology on the micro-compression response of carbon nanotube forests. Nanoscale. 4 (11), 3373-3380 (2012).
- Maschmann, M. R. Integrated simulation of active carbon nanotube forest growth and mechanical compression. Carbon. 86 (0), 26-37 (2015).
