Introduction
I nanotubi di carbonio (CNT) e grafene sono nanomateriali a base di carbonio che hanno attirato notevole attenzione a causa della loro forza superiore, la durevolezza, termica e proprietà elettriche. Lavorazione di precisione di nanomateriali di carbonio è diventato un tema emergente della ricerca e offre la possibilità di progettare e manipolare questi materiali verso una varietà di applicazioni di ingegneria. CNT lavorazione e grafene richiede nanoscala precisione spaziale per individuare prima una superficie su scala nanometrica di interesse e quindi di rimuovere selettivamente solo il materiale all'interno dell'area di interesse. Come esempio, si consideri la lavorazione delle foreste CNT orientati verticalmente (noto anche come array CNT). La sezione trasversale delle foreste CNT può essere precisamente definita da patterning litografico di film catalizzatore. La superficie superiore delle foreste orientati verticalmente, tuttavia, sono spesso poco ordinato con altezza non uniforme. Per le applicazioni di superficie sensibili come i materiali di interfaccia termica, tegli superficie irregolare può ostacolare la superficie di contatto ottimale e ridurre le prestazioni del dispositivo. taglio di precisione della superficie irregolare per creare una superficie piana uniforme potrebbe potenzialmente offrire una migliore, prestazione più ripetibile, massimizzando l'area di contatto disponibili.
Precisione tecniche di lavorazione per i nanomateriali spesso non assomigliano convenzionali tecnologie di lavorazione meccanica macroscala quali foratura, fresatura, e lucidatura per mezzo di utensili indurito. Fino ad oggi, le tecniche che utilizzano fasci energetici sono stati di maggior successo in fresatura sito selettivo dei nanomateriali di carbonio. Queste tecniche comprendono laser, fascio di elettroni, e focalizzati Ion Beam (FIB) irradiazione. Di questi, tecniche di lavorazione laser forniscono più di asportazione rapida 1, 2; Tuttavia, la dimensione del punto di sistemi laser è dell'ordine di molte micron ed è troppo grande per isolare entità scala nanometrica ad esempio una singola carbonio nsegmento anotube all'interno di una foresta densamente popolata. Per contro, sistemi a fascio di elettroni e ioni producono un fascio che può essere concentrata in un punto che è diversi nanometri o meno di diametro.
sistemi FIB sono specificamente progettati per nanoscala la fresatura e la deposizione dei materiali. Tali sistemi utilizzano un fascio energetico di ioni metallici gassosi (tipicamente gallio) per polverizzare il materiale da un'area selezionata. FIB fresatura di CNT è realizzabile, ma spesso con sottoprodotti non intenzionali tra cui gallio e rideposizione carbonio nelle regioni della foresta 3, 4 circostante. Quando la tecnica è usata per foreste CNT, le maschere materiale ridepositato e / o altera la morfologia della regione di fresatura selezionato, alterando l'aspetto originario e il comportamento della foresta CNT. Il gallio può anche impiantare all'interno del CNT, che fornisce il doping elettronica. Tali conseguenze spesso fanno fresatura FIB-based proibitivo per le foreste CNT.
5, l'energia prodotta da elettroni TEM è sufficiente per eliminare direttamente atomi dal reticolo CNT e indurre fresatura altamente localizzata. I mulini tecnica CNT con potenzialmente sub-nanometrica precisione 5, 6, 7; Tuttavia, il processo è molto lento - spesso richiede minuti per fresare un singolo CNT. È importante sottolineare che gli approcci di fresatura TEM-based richiedono CNT alla prima essere rimosso da un substrato di crescita e dispersi su una griglia TEM per l'elaborazione. Di conseguenza, i metodi TEM-based non sono generalmente compatibili con CNT foresta fresatura in cui il CNT deve rimanere su un substrato rigido.
Fresatura di CN T foreste di microscopi a scansione elettronica (SEM) ha anche ricevuto attenzione. Contrariamente alle tecniche TEM-based, strumenti SEM sono in genere in grado di accelerare gli elettroni con energia sufficiente ad impartire l'energia a catena richiesta per rimuovere direttamente atomi di carbonio. Piuttosto, le tecniche SEM-based utilizzano un fascio di elettroni in presenza di un ossidante gassoso a bassa pressione. Il fascio di elettroni selettivamente danneggia il reticolo CNT e possono dissociare l'ambiente gassoso nel più specie reattive come H 2 O 2 e il radicale idrossile. Il vapore acqueo e ossigeno sono i gas più comunemente riportati per realizzare selettiva incisione zona. Poiché le tecniche SEM basati basano su un processo chimico più fasi, numerose variabili trasformazione può influenzare il tasso di fresatura e la precisione del processo. E 'stato precedentemente osservato che aumentando corrente tensione di accelerazione e fascio direttamente aumentare il tasso di fresatura a causa di un aumento del flusso di energia, come previsto"xref"> 11. L'effetto della pressione della camera è meno evidente. Una pressione troppo bassa soffre di una carenza di agente ossidante, diminuendo la velocità di fresatura. Inoltre, una sovrabbondanza di specie gassose disperde il fascio di elettroni e diminuisce il flusso di elettroni nella regione di fresatura, diminuendo anche il tasso di rimozione del materiale.
Per stimare il tasso di rimozione di carbonio, un approccio simile a quello utilizzato da Lassiter e Rack 12 è stato impiegato, per cui gli elettroni interagiscono con le molecole precursori vicino alla superficie per generare specie reattive che corrodono la superficie del substrato. Da questo modello, la velocità di attacco è stimato
dove N A è la concentrazione superficiale della specie Etchant, Z è la concentrazione superficiale di siti di reazione disponibili, x è un fattore stechiometria relazione l'attacco volatiliprodotti generati relative ai reagenti, A σ rappresenta la probabilità di generare specie incisione desiderati da una collisione vapor elettrone-acqua e Γe è il flusso di elettroni in superficie. I fattori di x e A σ si presume siano unità, mentre Z è assunto essere quasi costanti e significativamente più grande di NA. Ulteriori dettagli possono essere trovati nel nostro lavoro precedente. 11
In questo articolo, una procedura è esplorato che utilizza il vapore acqueo a bassa pressione all'interno di un SEM alle regioni mulino che vanno da singoli nanotubi di carbonio a grande volume (decine di micrometri cubi) di rimozione del materiale. Qui mostriamo la tecnica utilizzata per mulino foreste CNT utilizzando un ESEM con l'uso di ridotte rettangoli zona, scansioni linea orizzontale e rastering software-controllato del fascio di elettroni. Ulteriori software e hardware sono necessari per la generazione del modello, come indicato nella Lista dei materiali. L'accento è posto sulla rimozione di relativaly di grandi dimensioni (100 di micron cubi) del volume di materiale da una foresta CNT, in modo che le seguenti condizioni di trattamento sono relativamente aggressivo.
Durante la manipolazione del campione e lo stub campione, è importante indossare guanti monouso di nitrile. Ciò impedirà oli vengano trasferiti alla stub o campione e conseguentemente deterioramento dell'efficacia delle pompe.
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Protocol
1. Preparazione del CNT Foresta di esempio per fresatura
- CNT Sintesi
- Deposito 10 nm di ossido di alluminio (allumina) su un wafer di silicio ossidato termicamente mediante deposizione strato atomico 13 o altri metodi di deposizione fisica da fase vapore.
- Deposito 1 nm di ferro sullo strato di supporto di allumina mediante spruzzatura 14 o altro metodo di deposizione fisica da vapore.
- Sintetizzare CNT utilizzando un processo consolidato, come la chimica termica deposizione di vapore 15.
- Scaldare da 20 mm di diametro forno tubolare a 750 ° C in 400 centimetri cubici standard (SCCM) di fluire elio e 100 sccm di idrogeno. Introdurre 100 sccm etilene come gas di idrocarburi materia prima per un tasso di crescita di circa il 50 micron / min.
- SEM Preparazione
- Applicare nastro di carbonio ad un "diametro di 1/2 SEM stub standard. Se si inclina la I fases richiesto, si sovrappongono la regione del campione bosco CNT in macinazione sopra il bordo dello stub. Se rastering fascio elettronico comandato da software sarà utilizzato nel processo di macinatura, garantire il campione CNT a una litografia a fascio elettronico montare in modo simile.
- Se la fresatura della sezione trasversale CNT, fissare lo stub di un titolare di 45 ° stub con una vite di fissaggio.
- Vent l'ESEM selezionando l'icona "Vent" dal software di controllo ESEM.
- Aprire la porta palco ESEM, e fissare lo stub alla fase SEM con una vite di fissaggio.
- Chiudere la camera SEM e selezionare "alto vuoto" nel software di controllo ESEM.
- Mentre la camera ESEM sta pompando, selezionare i parametri del fascio di elettroni su 5 kV e macchia dimensioni 3.0 utilizzando la scheda controllo del fascio all'interno del software di controllo.
- Selezionare il rivelatore di elettroni secondari selezionando Rivelatori | ETD (SE) nel software di controllo ESEM.
- Selezionare l'icona "Fascio On" nel software di controllo.Il fascio può essere attivata solo quando la camera in vuoto è inferiore a 10 -4 Torr. Manuale d'uso SEM manopole di controllo messa a fuoco per mettere a fuoco il campione.
- Inclinare il campione a 45 ° con la manopola di controllo fase inclinazione manuale o inserendo 45 ° nel campo "Tilt" nella scheda "Coordinate" del software ESEM. Concentrarsi sul campione più alto. Collegare la distanza focale per la distanza di lavoro selezionando fase | Collegamento dalla Z alla FWD nel menu del software ESEM. Ingresso 7 mm nel campo "Z" nella scheda "coordinate" all'interno del software di controllo.
- Regolare la messa a fuoco, stigmation, luminosità e contrasto utilizzando le manopole di controllo manuale per risolvere un'immagine ben focalizzata.
- Regolazione del fascio in modalità alto vuoto
- Individuare una regione per la fresatura utilizzando controlli di navigazione. Fare doppio clic all'interno della vista dell'immagine SEM o ruotando manualmente i xe y controllo manopole del controllo fase di SEM per navigare.
- Passare a un l adiacenteocation circa 100 micron dalla regione di fresatura.
- Consultare Figura 1 per stimare il tasso di rimozione del materiale della foresta CNT in funzione della pressione, tensione di accelerazione, tempo di sosta per pixel, e corrente del fascio.
- Regolare la tensione di accelerazione di 30 kV e posto le dimensioni di 5.0 utilizzando il software di controllo ESEM. Regolare la messa a fuoco dell'immagine, la luminosità e il contrasto utilizzando le manopole di controllo ESEM. Per la fresatura su scala nanometrica di CNT individuali o poche, selezionate 5 kV e posto le dimensioni di 3.0.
- Selezionare un'apertura 1 mm, tramite la regolazione manuale del diaframma. Regolare la messa a fuoco, stigmation, luminosità e il contrasto per ottenere un'immagine ben risolto-, come precedentemente descritto.
- Diminuisce ingrandimento per <1,000X.
- Impostazione SEM a bassa pressione del vapore acqueo
- Selezionare una pressione di 11 Pa nella casella a discesa software di controllo.
- Selezionare la modalità "bassa pressione" nelle impostazioni "vuoto" nel softwa ESEMri di introdurre vapore acqueo.
- Selezionare "Fascio On" nel software di controllo su di stabilizzazione della pressione. Selezionare un tempo di sosta di <10 ms e una risoluzione di 1.024 x 884 nelle caselle a discesa del software di controllo.
- Regolare la luminosità, il contrasto, messa a fuoco, e stigmation come precedentemente descritto.
- Passare alla regione di fresatura desiderato. Ruotare l'orientamento dell'immagine selezionando Scan | Scansione rotazione nel software di controllo, se necessario. Selezionare un angolo di rotazione adatto che si allinea con il nativo orientamento scansione verticale e orizzontale del SEM.
- Per la fresatura dimensioni caratteristiche dell'ordine di 1 micron, selezionare un ingrandimento di 40,000X. Selezionare un ingrandimento di 20,000X alle caratteristiche mulino con dimensioni fino a 5 micron.
- Pausa il fascio di elettroni selezionando l'icona ' "'. Un'immagine della foresta CNT verrà visualizzato e può essere utilizzato per la selezione di una riduzione regioni fresatura della zona mentre il fascio è in pausa. </ Li>
2. CNT Foresta di fresatura
- Istruzioni per CNT foresta fresatura utilizzando un'area selezionata rettangolare
- Scegliere lo strumento 'area ridotta' nel software di controllo, oppure selezionare Scan-ridotto Area nel menu del software. Estensione di una ridotta rettangolo dell'area sull'area da fresare.
- Regolare la risoluzione dell'immagine a 2.048 x 1.768. Aumentare il tempo di sosta di 2 ms. Se 2 ms non è disponibile, accedere alla scansione | Preferenze e selezionare la scheda "Scansione". Selezionare un tempo di scansione esistente e digitare "2,0 ms" nel campo "Tempo di sosta". Fai clic su "OK" per chiudere il menu.
- Selezionare l'icona ' "' nel software di controllo per attivare il fascio elettronico.
- Selezionare l'icona ' "' in modo che i raster fascio sull'area selezionata una sola volta. Selezionare l'icona immediatamente dopo passo 2.1.3. La durata della scansione dipende dalla dimensione del selezionatozona, la risoluzione e tempo di sosta e possono essere approssimati moltiplicando il numero di pixel all'interno dell'area di scansione e il tempo di sosta per pixel.
- Diminuisce ingrandimento per <1,000X una volta che il fascio ha completato rastering l'area selezionata. Ripristinare i parametri utilizzati nella fase 1.3, tra cui Alto Vuoto. Selezionare "Fascio On" per coinvolgere il fascio.
- Istruzioni per CNT foresta fresatura lungo una linea orizzontale
- Selezionare la funzione di scansione linea accedendo a scansione | Linea nel software di controllo. La larghezza della linea è determinata dalla dimensione del fascio di elettroni stessa. Regolare la risoluzione dell'immagine a 2.048 x 1.768 dalla casella a discesa software di controllo. Aumentare il tempo di sosta di 2 ms come descritto al punto 2.1.2.
- Utilizzando il fermo immagine acquisita prima di fermarsi il fascio di elettroni, posizionare la linea sopra l'area da fresare.
- Selezionare l'icona Videoscope o accedere al menu di scansione e selezionare "Videoscope." Utilizzando la vstrumento ideoscope fornisce un feedback relativo a quando una scansione linea è completato.
- Selezionare l'icona ' "' per la scansione a fascio di elettroni attraverso la larghezza della linea.
- Selezionare l'icona ' "' a vuoto del fascio di elettroni.
- Istruzioni per CNT Foresta fresatura utilizzando rastering fascio di elettroni controllato via software
- modello Generation
- La progettazione di un modello di fresatura di interesse utilizzando un pacchetto software CAD come AutoCAD.
- Utilizzando il software "sistema di generazione di nanometro Pattern" (NPGS), importare il file modello CAD.
- Convertire le forme alle caratteristiche solide da selezionati "I poligoni riempiti" nel software NPGS.
- Salvare il disegno come un file '.dc2' in una cartella di progetto designato NPGS.
- Utilizzando NPGS, passare alla cartella contenente il file di progetto ".dc2". A destra selezionare il file ".dc2" e selezionare "Esegui File Modificao "per convertire il disegno in codice NPGS parametri tipici utilizzati per modellare foreste CNT in date condizioni sono elencati di seguito.:
Centro-interasse = 5 nm
Interlinea = 5 nm
Ingrandimento = 10.000X
Fascio desiderata Current = 26
Linea Dose = 100 NC / cm
- Electron Beam fresatura utilizzando NPGS litografia Software
- Selezionare la "Modalità NPGS" in tasto software NPGS per dare il controllo del SEM per NPGS.
- Evidenziare il file di pattern e selezionare "Esegui processo file" in NPGS per avviare la fresatura.
- Selezionare "Modalità SEM" nel software NPGS quando patterning è finito. Selezionare "alto vuoto" nel software di controllo ESEM.
- Selezionare "Fascio On" per ispezionare la zona fresata. Utilizzare condizioni di cui al punto 1.3.
- modello Generation
Rimozione 3. Campione
- Ventilare la camera selezionando "Vent" nel software di controllo ESEM.
- Aprire la porta ESEM. Rimuovere lo stub allentando la vite di regolazione.
- Chiudere la porta della camera. Selezionare "alto vuoto" nel software di controllo.
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Representative Results
La tecnica è stata utilizzata per ESEM mulino una foresta CNT sintetizzato usando termico CVD 15, 16. Rimozione Area selezionata di pochi CNT dall'interno di un bosco è mostrato in Figura 2 11. Per questa dimostrazione, parametri includono 5 kV, dimensione dello spot di 3, 11 Pa, 170,000X ingrandimento, 2 ms tempo di permanenza, e un'apertura di 30 micron.
Per dimostrare una rimozione un'area in scala ingrandita, la superficie superiore di una foresta micropillar CNT è stato selezionato per la fresatura. condizioni SEM vengono selezionate per una rapida, ampia zona rimozione CNT foresta. Vale a dire, queste condizioni includono un ingrandimento di 20,000X, una pressione di 11 Pa, tensione di accelerazione di 30 kV, dimensione del punto 5, tempo di sosta di 2 ms, e un ambiente di apertura 1 mm. Una scatola un'area ridotta è scelto in modo che la superficie superiore irregolare da rimuovere è racchiuso all'interno selezionatala zona. SEM micrografie del pilastro foresta CNT sono mostrati in figura 3, prima e dopo il processo di macinazione selettiva zona. La linea rossa in figura rappresenta il limite inferiore della scatola area ridotta utilizzata per la fresatura.
geometrie non-rettangolari ottenuti utilizzando rastering fascio elettronico controllato da software e un tempo relativamente breve di 20 micron alto foresta CNT. Come mostrato in figura 4, un cerchio 15 micron di diametro è stata lavorata in una foresta CNT. Per questa dimostrazione, la foresta CNT stato macinato parallelamente alla direzione di crescita CNT (normale al substrato). parametri di fresatura utilizzati per questa dimostrazione includono un ingrandimento di 10.000X, una pressione di 11 Pa, tensione di accelerazione di 30 kV, dimensione del punto 5, tempo di sosta di 2 ms, e impostazione di apertura 1 mm. La Figura 4 mostra che il processo macinato CNT completamente al substrato di silicio sottostante.
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Figura 1: Materiale di rimozione variazioni dei tassi. tasso di rimozione del materiale (MRR) variazione. Micrografie SEM dimostrano la MRR in direzione trasversale (a) variando pressione di esercizio da 133, 66, 33, 66, e 11 Pa (dall'alto in basso) e (b) nella assiale direzione di taglio variando tempo di sosta da 3, 2 , 1 e 0,5 ms / pixel (da sinistra a destra). Il MRR viene tracciata come funzione delle variazioni incrementali di pressione, tensione di accelerazione, la corrente del fascio, e tempo di sosta in (c) trasversale ed assiale taglio indicazioni (d). Il MRR in funzione della dose di elettroni varia quasi linearmente sia nella (e) trasversale e (f) orientamento fresatura assiale. Questa figura è riprodotto con il permesso di riferimento 11.9 / 55149fig1large.jpg "target =" _ blank "> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 2: fresatura di singoli nanotubi di carbonio. SEM che mostra i singoli nanotubi di carbonio da una selva selezionato per la fresatura locale (a) prima e (b) dopo la fresatura. Questa figura è riprodotto con il permesso di riferimento 11. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 3: fresatura di una foresta CNT. Un pilastro ampio CNT foresta 10 micron (a) prima e (b) dopo la fresatura area selettiva usando fresatura ESEM-based. condizioni di fresatura includono ingrandimento di 20,000X, una pressione di 11 Pa, tensione di accelerazione di 30 kV, dimensione del punto 5, tempo di sosta di 2 ms per pixel, e 30 micron di apertura. La linea rossa in figura rappresenta il limite inferiore del rettangolo area selettiva utilizzata nel processo di fresatura. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 4: fresatura Patterned del CNT Forest. rastering fascio di elettroni Software controllato viene utilizzato per definire e fresare un cerchio di 15 micron di diametro in una foresta CNT. In questa configurazione, la direzione di fresatura è parallela alla direzione di crescita CNT dal alsuperficie p al substrato sottostante. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 5: carbonio depositato dopo la fresatura. micrografie SEM mostrano la finitura superficiale del ESEM fresati foreste CNT. (A) La superficie superiore di una foresta CNT mostra la variazione della superficie tra le regioni fresati e as-sintetizzati. (B) ingrandimenti maggiori rivelano che alcuni depositi di carbonio amorfo sono lasciati indietro durante il processo di taglio. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
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Discussion
Dettagli Il protocollo migliori pratiche per la fresatura di relativamente grandi (micron scala) presenta nelle foreste CNT. In generale, il tasso di rimozione del materiale può essere ridotta riducendo la tensione di accelerazione, dimensione dello spot e diametro di apertura. Per tagliare una specifica CNT all'interno di una foresta, raccomandati condizioni includono 5 kV, uno spot di 3, e un'apertura che è di 50 micron o meno di diametro. Si noti che la tecnica di fresatura con ridotte rettangoli zona è dettagliato tale che il fascio di elettroni Raster regione racchiusa solo una volta. L'area ridotta può essere scansionato più volte se profondità di taglio ulteriore è desiderato; tuttavia, illustriamo una singola scansione per semplicità. Notiamo che il fascio di elettroni lungo tempo, corrente elevata abitano e tensione elevata accelerazione rappresentano condizioni che sono spesso evitati per l'imaging di materiali a base di carbonio; tuttavia, questi parametri aggressive in bassa pressione ambiente vapore acqueo sono fondamentali per il raggiungimento di fresatura su larga scala. Pellicciather, notiamo che le condizioni di imaging simili in assenza di bassa pressione risultati vapore acqueo in pochi danni CNT.
Il metodo di fresatura ESEM-based descritto in questo lavoro è un metodo di lavorazione minimamente dirompente che conserva la vicina foresta CNT morfologia strutturale. La tecnica è suscettibile di rimozione di caratteristiche nanoscala quali segmenti di singoli nanotubi di carbonio e anche per la rimozione di regioni che abbracciano molti micron. Dimostriamo la tecnica che utilizza ridotti rettangoli zona, linee e modelli arbitrarie utilizzando rastering fascio di elettroni software-controllato. Mentre la tecnica è relativamente pulita rispetto alla fresatura FIB-based, piccole quantità di residui carboniosi sulle superfici fresate. La ricerca attuale sta affrontando strade per ridurre questo residuo. Inoltre, i tassi di rimozione del materiale illustrati nella Figura 1 sono stati ottenuti per una foresta CNT con CNT caratterizzano un diametro medio esterno ed interno 10 e 7 nm, rispettivamente. tasso di rimozione del materiales dovrebbero essere una funzione della densità CNT, diametro CNT, e l'allineamento CNT. Figura 1 dovrebbe essere consultato come una guida, riconoscendo che il tasso di rimozione del materiale dichiarato è specifico per questa foresta morfologia CNT. Mentre le tendenze qualitative rappresentati nella figura sono tenuti a tenere per tutte le foreste CNT, un po 'di sperimentazione può essere richiesto di trovare i parametri ottimali per un sistema di materiale diverso.
Mentre la metodologia di lavorazione ESEM è dimostrata utilizzando foreste CNT, è ugualmente applicabile per grafene e altri materiali a base di carbonio. La tecnica non richiede delaminazione della foresta CNT per l'elaborazione e non introduce elementi pesanti esterni che possono alterare in modo significativo la circonda CNT foresta morfologia. La procedura può essere utilizzata per il controllo CNT foresta morfologia interna, e forse per produrre reticoli strutture 3-D per la prototipazione microscala che può essere funzionalmente rivestito (allumina per aumentarerigidità 17, 18, per esempio).
La tecnica è attualmente utilizzato per esaminare la morfologia strutturale interna delle foreste CNT. Poiché la morfologia strutturale è intimamente legato con proprietà funzionali 16, 19, 20, 21, 22, caratterizzazione dei CNT foresta morfologia nello spazio tridimensionale può dare informazioni supplementari le governano relazioni struttura-proprietà. Con la capacità di precisione mulino in una foresta e osservare le interazioni nanotubi interni, CNT sintesi foresta modellazione e modelli analitici possono essere sintonizzati e convalidato.
L'enfasi della tecnica di fresatura ESEM fino ad oggi è stato diretto verso la rimozione rapida di materiale con minore attenzione per le condizioni di ottimizzazione per la riduzione del residUAL residuo carbonioso. Una direzione futura è quello di esplorare il meccanismo di deposizione di carbonio amorfo nelle immediate vicinanze delle superfici di taglio quando grandi volumi di materiali vengono rimossi, come illustrato in figura 5. Con uno spazio parametrico ampia a disposizione per l'esplorazione, compresa la composizione ambientale di gas, la pressione di vapore, tensione di accelerazione, la corrente della sonda, e di elettroni condizioni fascio rastering, una maggiore pulizia della superficie può essere raggiunto.
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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
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