Questo studio presenta una procedura fattibile per sintetizzare nanoforme dendritiche oro su substrati di nitruro di titanio/silicio. Lo spessore delle nanoforme dendritiche d'oro aumenta linearemente entro 15 minuti da una reazione di sintesi.
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Articolo metodologico
Crescita di Nanoforests dendritiche oro su substrati di silicio rivestiti in nitruro di titanio
In questo articolo
Sommario
Abstract
In questo studio, un sistema di sputtering ad impulso magnetron ad alta potenza viene utilizzato per rivestire una pellicola di nitruro di titanio piatta e soda (TiN) su wafer di silicio (si), e una reazione di sostituzione galvanica assistita da fluoro (FAGRR) è impiegata per la deposizione rapida e facile di oro nanoforests dendritiche (au DNFs) sui substrati TiN/si. Le immagini di microscopia elettronica a scansione (SEM) e i modelli di spettroscopia a raggi X a dispersione energetica dei campioni TiN/si e au DNFs/TiN/si confermano che il processo di sintesi è controllato accuratamente. Nelle condizioni di reazione in questo studio, lo spessore degli au DNF aumenta linearemente a 5,10 ± 0,20 μm entro 15 minuti dalla reazione. Pertanto, la procedura di sintesi impiegata è un approccio semplice e rapido per la preparazione di compositi au DNFs/TiN/si.
Introduzione
Le nanoparticelle d'oro hanno proprietà ottiche caratteristiche e risonanze plasmonica superficiali localizzate (lsprs), a seconda delle dimensioni e della forma delle nanoparticelle1,2,3,4. Inoltre, le nanoparticelle d'oro possono migliorare significativamente le reazioni fotocatalitiche plasmoniche5. Le nanoforme dendritiche impilate con nanoparticelle d'oro hanno ricevuto notevole attenzione a causa delle loro notevoli aree superficiali specifiche e del robusto potenziamento LSPR6,
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Protocollo
1. preparazione del campione
-
Preparazione del substrato TiN utilizzando un sistema di sputtering ad impulso magnetron ad alta potenza
- Tagliare un wafer di silicio di tipo n 4 pollici in campioni di 2 cm x 2 cm.
- Lavare i campioni utilizzando acetone, isopropanolo e acqua deionizzata.
- Asciugarli con uno spray N2 per 5 min.
- Collocare i campioni si lavati in un supporto per campioni e collocare il supporto del campione in una camera a impulsi magnetron sputtering (HiPIMS) ad alta potenza.
- Posizionare un bersaglio di titanio con un diametro di 4 pollici su un catodo sputtering.
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Risultati
La Figura 1 raffigura le immagini delle preparazioni di campioni di au Dnfs/Tin/si. Il wafer di silicio era bianco-argenté (Figura 1a). TiN/si era giallo dorato e aveva una superficie omogenea (Figura 1B), che indicava il rivestimento Tin uniforme sul wafer di silicio. Au DNFs/TiN/si era marrone giallastro e meno omogeneo sulla superficie (Figura 1C) a causa della distri.......
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Discussione
In questo studio, au DNFs con più dimensioni di ramo sono stati decorati sulla superficie di TiN/si utilizzando FAGRR. La deposizione degli au DNF potrebbe essere identificata direttamente da un cambiamento significativo di colore. Lo spessore degli au DNF su TiN/si è aumentato a 5,10 ± 0,20 μm entro 15 minuti, e questo aumento di spessore può essere espresso utilizzando la seguente equazione lineare: y = 0,296t + 0,649, dove il tempo variava da 1 a 15 min.
In FAGRR, la depos.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto dal Ministero della scienza e della tecnologia, Taiwan, sotto i numeri di contratto più 105-2221-E-492-003-MY2 e la maggior parte 107-2622-E-239-002-CC3.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Acetone | Dinhaw Enterprise Co. Ltd., Taipei, Taiwan | ||
| Isopropanolo | Echo Chemical Co. Ltd., Miaoli, Taiwan | TG-078-000000-75NL | |
| Ossido tamponato Etch | Uni-onward Corp., Hsinchu, Taiwan | UR-BOE-1EA | |
| Acido cloroaurico | Alfa Aesar., Heysham, Regno Unito | 36400.03 | |
| Wafer di silicio di tipo N | Summit-Tech Company, Hsinchu, Taiwan | ||
| Sistema di sputtering con magnetron a impulsi ad alta potenza (HiPIMS) | Melec GmbH, Germania | SPIK2000A | |
| Microscopio elettronico a scansione (SEM) | JEOL, Giappone | JSM-7800F | |
| Ion Sputter Coater | Hitachi, Giappone | E-1030 | |
| Diffrattometro a raggi X (XRD) | PANalytical, Paesi Bassi | X'Pert PRO MRD |
Riferimenti
- Nehl, C. L., Hafner, J. H. Shape-dependent plasmon resonances of gold nanoparticles. Journal of Materials Chemistry. 18 (21), 2415-2419 (2008).
- Auguié, B., Barnes, W. L. Collective resonances in gold nanoparticle arrays. Physical Review Letters. 101 (1....
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Ristampe e permessi
Tag
Rivestimento in nitruro di titanioHiPIMS High Power Impulse Magnetron Sputteringsostituzione galvanica assistita da fluoruromicroscopia elettronica a scansionespettroscopia a raggi X a dispersione di energiadiffrazione a raggi Xpreparazione del substrato di siliciocrescita di nanoforeste dendriticheinduzione di hotspot plasmonici
