Name: エアロゾルによる金属酸化物の構造の化学蒸着: 酸化亜鉛棒 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-09-14T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 39 s
Description: 学ぶエアロゾル支援化学蒸着法による酸化亜鉛棒の合成。シリコン基板上に触媒シードなしで柱状構造を成長させ、走査型電子顕微鏡とX線回折で構造を評価する手法です。

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この作品は、スペイン語省科学とグラント TEC2015-74329-JIN-(AEI/FEDER,EU)、TEC2016-79898-C6-1-R (AEI/フェダー、EU) とテック-2013-48147-C6-6R (AEI/フェダー、EU) によるイノベーションによって部分的にサポートされています。SV には、欧州連合および南モラヴィア州、グラント 4SGA8678 経由で co ﬁnanced SoMoPro II プログラムのサポートが認めています。JČ は、MEYS、プロジェクト号によって提供される資金を認めています。LQ1601 (CEITEC 2020)。本研究の一部をした六つの研究センター、文部省、青少年とチェコ共和国とスペイン語 ICT スポーツによって資金を供給されたグラント LM2011020 を介して CEITEC オープン アクセス プロジェクトの下で CEITEC の中核施設のインフラストラクチャの使用ネットワーク MICRONANOFABS MINECO で部分的にサポートされています。

ノート: 安全上の理由から、反応セルとエアロゾル発生器は発煙のフードの中に配置されます。サンプルを処理、手袋、白衣、ゴーグルを着用し、共通実験室安全対策に従ってくださいにピンセットを採用します。
 1。基板の成膜温度設定準備 <ol><li>カット 10 mm × 10 mm シリコン基板 (基板寸法は私たちの細胞の反応の大きさに適応されている) ダイヤモンド チップのスクライブを使ってします。この実験のため 〜 7,000 mm 3 の内部容積と自家製のステンレス円筒反応セルを使用 (径: 30 mm、高さ: 10 mm) 作製した、シリコン ベースのマイクロ マシンのプラットフォームの大きさに適応ガスセンサーの</li>。
	<li>、イソプロパノールで基板が脱イオン水ですすいでください清潔基板フィルムの密着が良好と基板の均一なカバーを確保するために窒素をブロードライします</li>。
	<li>は、反応セルに基板を配置します。反応セルにマイクロ プラットフォームを配置し、シャドウ マスクの領域に材料の成長を制限するために揃えてガスセンサーの作製用裸シリコン基板の代わりにマイクロのシリコン ベースのプラットフォームを使用している場合関心します</li>。
	<li>は、反応セルを閉じます。反応セルの蓋が反応種の漏洩を避けるためにシール正しくことを確認してください</li>。
	<li>スイッチ ・温度コントロール システム抵抗ヒーターから成る統合反応セル、基板と比例・積分・微分 (PID) コント ローラーの温度を感知する熱電対と</li>。
	<li>400 ° C に温度を設定し、それを安定させる (このプロセスは、約 30 分かかりますが、反応セルの大きさと温度制御システムの特性に応じて変更する場合があります).</li>
</ol> 2。エアロゾル生成用のソリューションの準備 <ol><li>ZnCl 2 の 50 mg を 100 mL バイアル (29/32 ジョイント、長さ 200 mm、5 mm のホースのトゲ) 真空トラップ装備に追加します</li>。
	<li>は、エタノール 5 mL に ZnCl 2 を溶解し、真空トラップにバイアルをキャップします。ダウン パイプの端に座って 60 mm ソリューションに水没することがなくバイアルの底上を確認します。必要な場合は、バイアルおよび CVD プロセス中に一緒に真空トラップを保護するガラス ジョイント クリップを採用しています</li>。
	<li>は、普遍的なサポートにバイアルをクランプします。バイアルの底と 1.6 MHz で動作し、提供のエアロゾル液滴の平均サイズを超音波噴霧器の最適なフォーカル ポイントに合わせて高さを調整する &#8764; 3 μ m.</li>
	<li>窒素配管、反応セルに入口と真空トラップの排気をそれぞれ、 図 1 におけるエアロゾル支援 CVD システムの簡略化されたスキームに示すように接続します</li>。
	<li>各成膜反応の新鮮なソリューションを使用します</li>。
</ol> 3。CVD プロセス <ol><li>CVD プロセスを開始、する前に反応セル内の温度が定常状態に達したことを確認してください</li>。
	<li>は、200 cm 3 窒素フローを調整/分、(流量は、実験に用いた反応セルの寸法に応じて調整されている) システムを通過すること。堆積中に一定の流れを確保するマスフロー コント ローラーの使用をお勧めします</li>。
	<li>スイッチのエアロゾル発生器と亜鉛前駆体を含むソリューションまでプロセス中にエアロゾル定数が完全に反応セルに配信される (このプロセスは、5 mL のソリューション ボリュームを考慮した約 120 分と200 cm 3 の流量/min).</li>
	<li>ソリューションは、完全に反応セルに配信されているとすぐにスイッチオフ エアロゾル生成と反応セルを冷却する温度システム。一方窒素システム全体の流れを維持します</li>。
	<li>室温に温度が下がったとき窒素フローを閉じる、反応セルを開き、サンプルを削除します。基板 (シリコン ベースのマイクロ プラットフォーム表示 CVD のステップの後の似たような外観) 光沢のある裸シリコンウェーハとは異なる表面に灰色がかったマットの色が表示されます。このマットの色は、走査電子顕微鏡観察 ( 図 2) で観測されたそれらのような棒の形で円柱状 ZnO 構造の存在に関連付けられています</li>。
</ol>

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</ol>

著者がある何も開示するには

エアロゾルによる CVD プロシージャは 10 mm × 10 mm のシリコンのタイル上の ZnO 棒の形成につながるをここで詳しく説明します。この手順は大きな面をコートするスケール アップをすることができます。ただし、反応細胞の容積増加キャリア流量とソリューションのボリュームなどのパラメーターの再調整が必要になることに注意してください。反応セルを大きく、また勧め以前のようにおそらく映画の結果の形態に強い影響力を持つ 10 ° C 未満の微妙な勾配のため、基板の温度勾配を制御する、エアロゾル-CVD タングステン酸化物8。結果を再現するには、報告ここでは、プロトコルでは、エアロゾルの平均粒径として記述されたものと同様の周波数を持つ超音波噴霧器の使用をお勧めし、フィルムの結果の形態によって影響を受けている順番このパラメーターの7。
析出物は棒よりもむしろ他の酸化亜鉛の形態は、前駆体、蒸着温度または溶剤変更でも実現できます。例えば、前駆物質の使用ジエチル亜鉛14亜鉛アセテート15などは六角形の棒ではなく、他の形態の形成につながるに証明しています。また、気づいているエアロゾル CVD 中様々 な成膜温度の使用が、膜の形態変化を生成することで厚く六角形構造 400 ° C 以下の温度で多結晶膜の形成を可能にします。600 ° C に達するとき、400 ° C、または基板上の低下およびより少なく密構造を超える温同様に、各種溶媒使用の映画の形態に影響を与える、例えば、我々 を証明している最近、成膜温度 400 ° C でメタノールの使用は、フレークのような形態と構造の形成を奨励して一方同じ温度でアセトンの使用は、逆さ円錐状構造9の形成を奨励しています。
(例えば、タングステン酸化物の5とスズの酸化物の6)、その他の金属酸化物の構造物のエアロゾル CVD の温度およびキャリアの溶剤の役割だった以前に気付いてに起因した一般に: 化学的効果成膜の活性種となってまたは均一反応 (これはメタノール、アセトン、低温分解することができます等の溶剤より可能性があります処理の温度で固体粒子を形成する反応の中間体によって引き起こされる例えば、&#60; 500 ° C);堆積 (フラックス) と (これは可能性が高い溶剤としてエタノールの支配的なが実験に用いた温反応性ラジカル種を形作らない) 液滴蒸発の率の変調。
ここで報告されるプロトコル シリコン ベースの電子デバイスの最新の微細加工プロセスと互換性があり、比較的低いため高耐熱フレキシブル材料を含むプロセスに組み込まれる可能性があります。構造物のエアロゾル CVD のための温度。しかし、それは、蒸気-液体-固体メカニズム16に基づいてシード方法など影の使用の構造の選択成長用マスクことを言及することが重要です、特定の製造工程に制約がある場合があります。一方、ここで示した非触媒法による構造を成長する可能性があります少ない平版の利点があるし、金属ステップ構造のチップに統合のため。また、柱状酸化亜鉛の合成のための相対的な低温もできるローカライズされた暖房装置を持つこのメソッドの使用方法の気相反応の両方の分解に必要な熱環境を限定する手法を採用し、マイクロ スケール エリア、高温 (熱の壁) の原子炉17の消費電力を大幅に削減する構造の成長速度論。ローカライズされた暖房の使用例えば、示されている実行可能な以前、非触媒エアロゾル CVD タングステン酸化物ロッド18のため。化学センサー、光触媒、光技術、エネルギーなどの分野で共通の関心の異なる基板と微細加工のプロセスに簡単に統合することで、柱状の ZnO 構造に形態制御されたの成長は収穫、他の中で。

ZnO は II - VI 半導体広い直接バンド ギャップ (3.37 eV)、大規模な励起子結合エネルギー (60 meV)、自発分極、エレクトロニクス、光エレクトロニクス、エネルギー発電機のための魅力的な材料は、圧電定数光触媒・化学センシングします。ZnO の興味深い機能のほとんどは、ウルツ鉱型の結晶構造とその非極性 (例えば、{100}、{110}) に関連し、固有に関連付けられている構造化された形態を極 (例えば、{001}、{111}) 表面 (など、棒、ピラミッド、プレート)。これらの形態のコントロールには、制服のサイズ、形状、表面構造1,2,3,4との明確に定義された結晶を作り出すことができる合成法が必要です。このコンテキスト、新しい添加剤 (ボトムアップ合成) 特に気相のルートに基づいて戦略を製造が工業的に魅力的な潜在的に有利なを生成する機能を提供するよう構造化された継続的な映画ではなく高純度・高スループットのバッチ モード。これらのルートは ZnO の形成以前は、絶縁膜が通常触媒 - ゴールドなどの種子を用いた、900-1,300 ° C2の温度を高い処理の構造を示している {王 2008 #491} (これができない方は特定の作製はチップの統合のための余分な処理手順および/または温度の非互換性の必要のため処理します。)
最近、我々 は析出物は金属酸化物の構造 (例えば、タングステン酸化物の5または錫の酸化物の6)、せずに達成するために無機または有機金属前駆体のエアロゾル CVD 気相手法を使用しています。に比べて低温触媒種の必要性は、従来の CVD の報告。この方法は、大気圧と従来 CVD; と比較して以下の揮発性前駆体を使用することができます溶解性前駆体溶液がエアロゾル フォーム7の反応ゾーンに配信されているキー前駆体必須では。エアロゾル CVD 合成温度と濃度順番フィルム8の形態に影響を及ぼす活性種の構造材料と薄膜の核形成と成長カイネティクスを受けます。最近、様々 なエアロゾル支援 CVD 条件 (前駆物質、温度、溶剤、前駆体濃度など) に酸化亜鉛の形態依存性を検討して構造化された酸化亜鉛棒 - の形成のためのルートを発見フレークまたは逆さま-ダウン-コーンのような形態、とりわけ9。
ここで、{100} 面大半の作曲の棒の形で円柱状 ZnO 構造のエアロゾル CVD のプロトコルを提案する.このプロトコルはシリコン、シリコン ベースのマイクロ プラットフォーム、石英、高耐熱ポリイミド箔など様々 な基板に対応。本報告では、裸のシリコンウェハーとシリコン ベースのマイクロ プラットフォーム ガスセンサーの作製のコーティングに着目します。ZnO のエアロゾルによる CVD が含まれている 3 つの処理ステップで構成されています: 基板と成膜温度の設定、エアロゾルの生成、および CVD プロセスのソリューションの準備の準備。これらの手順の下に詳細と図 1.のシステムの主な要素が表示されますを示す模式図で説明します。

<table><tbody><tr><td>ZnCl2 99,999 % 微量金属基礎</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>229997</td><td>メーカーEthanol&geから購入したものとして使用されます</td></tr><tr><td>。96%</td><td>Penta</td><td>71430</td><td>はメーカーから購入したものを使用</td></tr><tr><td>Reaction cell&nbsp;</td><td></td><td></td>自家製の<td>ステンレス製円筒形反応セル(7000 mm3、直径:30 mm、高さ:10 mm)は、堆積温度に到達するためのヒーターを内蔵し、PIDコントローラーを備えています</td></tr><tr><td>超音波液体噴霧器</td><td>ジョンソン・マッセイ</td><td></td><td>動作周波数 &sim;1.6 MHz</td></tr><tr><td>流量計</td><td></td><td></td><td>このステップをより適切に制御するには、マスフローコントローラーの使用をお勧めします。&nbsp;</td></tr><tr><td>窒素</td><td>リンデガスA.S.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>シリコンウェーハ&nbsp;&nbsp;</td><td>マイクロケミカル<</td><td></td><td>100>、Pタイプ、525&マイクロ;厚さm、細かくカット(10 mm&times; 10 mm)</td></tr><tr><td>ガラスバイアル-100 ml</td><td></td><td></td><td>29/32ジョイント、長さ200 mm</td></tr>真空<tr><td>トラップ</td><td></td><td></td><td>29/32ジョイント、5 mmホースバーブ&nbsp;</td></tr><tr><td>メスシリンダー - 10 ml</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ユニバーサルサポート&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>平衡</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>走査型電子顕微鏡(SEM)</td><td>Tescan</td><td>Mira II LMU</td><td></td></tr><tr><td>X線回折(XRD)</td><td>リガク&nbsp;</td><td>Smart Lab 3kW</td><td>Cu K&alpha; 放射線</td></tr><tr><td>X線光電子分光法(XPS)</td><td>Kratos</td><td>AXIS Supra</td><td>Monochromatic&nbsp;K&アルファ;放射線、300 W放射電力、磁気レンズ、および電荷補償&nbsp;</td></tr><tr><td>透過型電子顕微鏡(TEM)</td>ショット<td>キーカソードを使用して200kVで動作し、EDXを搭載した</td><td>Jeol</td><td>JEM 2100F</td>&nbsp;</tr></tbody></table>

エアロゾルによる金属酸化物の構造の化学蒸着: 酸化亜鉛棒

Aerosol-assisted Chemical Vapor Deposition of Metal Oxide Structures: Zinc Oxide Rods

その高コスト生産および/またはの使用のための微細加工技術と互換性のないロッドやワイヤーの形で円柱状の酸化亜鉛 (ZnO) 構造は、異なる液体または蒸気段階のルートで以前に合成されている、しながら事前入金触媒種および/または 900 ° C を超える高温は、これらのメソッドの普及のための欠点を表しています。ここで、しかし、報告 ZnO 棒を介して塩化亜鉛 (ZnCl2) と 400 ° C でエアロゾルによる化学気相成長法 (CVD) 法を用いた有効な非触媒気相-固相機構の合成前駆体としてエタノールと、キャリア溶媒。このメソッドは、ZnO 棒のシングル ステップ形成とシリコン、シリコン ベースのマイクロ プラットフォーム、石英、または耐熱性高分子を含む基板各種との直接統合の可能性を提供します。これは潜在的大規模デバイス製造のための最新の微細加工プロセスとの互換性のためにこの方法の使用を促進します。このレポートはまた (例えば形態、結晶相、光学バンド ギャップ、化学組成、電気抵抗) これらの構造体のプロパティをについて説明します、そのガスセンシング一酸化炭素への機能を検証します。

エアロゾルによる CVD ZnCl2エタノールに溶解は、(比較的容易に機械的にすり減り) 裸シリコンウェハー上灰色の制服と付着性の膜の形成に します。8,000 倍上の走査型電子顕微鏡 (SEM) を用いた膜の特性は、∼1、600 と ∼380 nm (図 2) の直径の長さと準平行六角形 ZnO 棒を表示します。セット ・ ポイント温度あるいは cvd 法における基板に沿って温度勾配の存在下で大きなエラーが原因で他の ZnO 形態(図 3の沈着) または非一様構造を持つフィルム。さらに、凹凸や非付着コーティングは貧しい温度制御、フローの不適切な調整および/またはこのプロトコルで指定されている別のキャリア溶媒の使用に一部に関連があります。
棒の x 線回折 (XRD) 解析六角形 ZnO フェーズに関連付けられた回折パターンを示しています (P63mcスペース グループ、 = 3.2490 Å、 b = 3.2490 Å、およびc = 5.2050 Å;ICCD カード第 5-0664)。これらのパターンは 34.34 ° 2 θ、31.75、36.25、47.54 56.55、62.87 67.92、他 7 つの低強度回折ピークと共に、六方晶の ZnO 相の (002) 面に対応する、2 θ ° 72,61 に対応する高強度の回折ピークを表示します。(100) (101) (102) (110) (103) (201) と (004) 六角形 ZnO 相の面のそれぞれ。高分解能透過電子顕微鏡 (TEM) でロッドの特性を示しています平面間隔をマーク (0.26 nm) (002) 面の内部の格子と一致 (d = 0.26025 nm) x 線回折によって識別される六角形 ZnO 相。エネルギー分散 x 線 (EDX) 分光法は、比較的低塩素汚染 (Cl:Zn 0.05 at.% の発見) と Zn の存在を示しています。
膜の拡散反射測定による棒の光学バンド ギャップの推定では、ZnO10の文献値と一致して、3.2 eV の光学バンド ギャップを示します。X 線光電子分光法 (XPS) による薄膜の解析は Zn 2 p1/2によって特徴付けられるし、Zn 2 p3/2コアレベル ピーク 1,045 と 1,022 eV におけるスペクトル, 一貫性のあります。ZnO11,12これまで観測されました。
ガスセンサー柱状酸化亜鉛棒限定シャドウ マスクによって定義される感知アクティブ領域 (400 x 400 μ m2) の直接統合をリード用シリコン ベースのマイクロ プラットフォーム上でこのプロトコルを使用します。薄膜の電気抵抗 kΩ (∼ 100 kΩ) 櫛型電極を用いて室温で測定順マイクロのシリコン ベースのプラットフォームに統合されます。図4は、エアロゾルによる CVD 棒に基づいて 4 つのマイクロ ガス センサー配列の画像を表示します。特性とプラットフォームをされているマイクロ マシン作製プロセス、13を前に説明しました。これらのサン ・ マイクロシス テムズは、(連続的なガスの流れテスト商工会議所13を使用して) 記録最大応答一酸化炭素、二酸化炭素の相対的な低濃度に敏感統合センサーは抵抗 microheaters を使用して 360 ° C で作動したときシステム (図 5)。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56127/56127fig1.jpg"> 
図1:エアロゾル CVD システムの概略図。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56127/56127fig2.jpg"> 
図2:上部 (A) とエアロゾル CVD によって作製した ZnO 棒の断面 (B) SEM 画像。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56127/56127fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56127/56127fig3.jpg"> 
図3:ZnO の断面 SEM 像によるエアロゾル CVD で 300 (A)、400 (B)、(C)、500、600 ° C (D) を堆積させた。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56127/56127fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56127/56127fig4.jpg"> 
図4:4 シリコン ベースのマイクロ プラットフォーム TO8 パッケージ (A) マイクロ センサーをマウントし、マイクロ センサー (B) とは、酸化亜鉛棒の詳細ビュー (C) 電極のエッジ上に堆積します。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56127/56127fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56127/56127fig5.jpg"> 
図5:一酸化炭素の濃度 (25、20、10、5 ppm) に向けた ZnO 棒の電気抵抗変化します。<a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56127/56127fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

棒の形で酸化亜鉛柱状構造は、事前入金触媒シード粒子の使用せずエアゾール援用化学気相蒸着経由で合成されます。このメソッドは、スケーラブルなシリコン、水晶、またはポリマーに基づく様々 な基板に対応。

Whilst columnar zinc oxide (ZnO) structures in the form of rods or wires have been synthesized previously by different liquid- or vapor-phase routes, ...

この手順の全体的な目標は、触媒シードを使用して柱状金属酸化物構造の成長を促進する他の最先端の方法とは対照的に、事前に堆積した触媒シードを使用せずに、シリコンまたはシリコンベースのマイクロマシンプラットフォーム上に酸化亜鉛ロッドをコーティングすることです。ここで紹介する金属は、あらかじめ堆積させた触媒シードを使用せずに、既知の触媒蒸気固体メカニストを介して、片面ロッドのエアロゾル支援化学蒸着を可能にします。この金属は、以前に報告された化学蒸着金属よりも低い処理温度を使用し、シリコン、石英、ポリマーなどのさまざまな基板との安定性と互換性を提供するため、欠点があります。この手順を開始するには、10 x 10 mmのシリコン基板をイソプロパノールで洗浄し、脱イオン水ですすいでください。基板を窒素でブロードライして、フィルムの良好な接着性と基板の均一な被覆を確保します。ガスセンサーの製造に使用されるシリコンベースのマイクロマシニングプラットフォームの寸法に適合した、内部容積約7000ミリメートルの立方体を備えた自家製のステンレス製円筒形反応セルに基板を置きます。シリコンベースのマイクロマシニングプラットフォームを反応セルに配置し、シャドーマスクと位置合わせして、材料の成長を対象領域に閉じ込めます。反応細胞を閉じて、反応種の漏れを防ぐために蓋が適切に密閉されていることを確認してください。次に、反応セルと統合された抵抗ヒーター、基板の温度を感知する熱電対、および比例積分微分コントローラーで構成される温度制御システムをオンにします。温度を摂氏400度に設定し、約30分間安定させます。50ミリグラムの塩化亜鉛を加えます。そして、5ミリリットルのガラスバイアルに100ミリリットルのエタノール。溶液が均一になったら、ガラスジョイントクリップを使用してバイアルを真空トラップに固定し、ダウンパイプの端がバイアルの底から60ミリメートル上にあり、溶液に沈まないようにします。次に、バイアルをユニバーサルサポートに固定します。バイアルの底部と、1.6メガヘルツで動作し、平均エアロゾル液滴サイズが約3マイクロメートルの超音波噴霧器の最適な焦点に合うように、支持体の高さを調整します。次に、真空トラップの入口と排気をそれぞれ反応セル内の窒素パイプに接続します。化学蒸着プロセスを開始する前に、反応セル内の温度が定常状態に達していることを確認してください。マスフローコントローラーを使用して、窒素流量を毎分200cm立方体に調整し、システムが流れるようにします。エアロゾル発生器をオンにし、亜鉛前駆体を含む溶液が反応セルに完全に送達されるまで、プロセス中はエアロゾルを一定に保ちます。溶液が反応セルに完全に供給されたらすぐに、温度制御システムのエアロゾル発生器をオフにして、反応セルを冷却します。温度が室温まで下がったら、窒素の流れを止めて反応セルを開き、柱状酸化亜鉛構造の存在に関連する表面の灰色がかったつや消し色のサンプルを取り除きます。塩化亜鉛のエアロゾル支援化学気相成長は、裸のシリコンウェーハ上の付着膜に灰色がかった均一の形成をもたらします。走査型電子顕微鏡画像は、長さと直径がそれぞれ約1,600ナノメートルと380ナノメートルの準整列した六角形の酸化亜鉛ロッドを示しています。設定温度に大きな誤差がある場合や、化学蒸着中に基板に沿って温度勾配が存在すると、他の酸化亜鉛の形態や不均一な構造の膜が析出する可能性があります。ロッドのX線回折分析は、六方晶の酸化亜鉛相に関連する回折パターンを示しています。高分解能透過型電子顕微鏡によるロッドの特性評価は、XRDによって同定された六方晶酸化亜鉛相の002平面の内部格子と一致する顕著な平面間隔を示しています。エネルギー分散型X線分光法は、塩素汚染が比較的少ない亜鉛の存在を示しています。エアロゾル支援化学蒸着ロッドに基づく4つのマイクロマシンガスセンサーのアレイがここに展示されています。これらのマイクロシステムは、比較的低濃度の一酸化炭素に敏感で、システムに統合された抵抗性マイクロヒーターを使用してセンサーを摂氏360度で操作したときに最大応答が記録されました。このビデオを見れば、あらかじめ堆積した触媒シードを使用せずに、さまざまな表面で片面ロッドを成長させる方法についてよく理解できるはずです。この手法を習得すると、システムとパラメータが適切に再スケーリングされれば、より大きなサーフェスにスケールアウトできます。この手順に続いて、それら以外の片面形態の選択成膜は、成膜温度、前駆体、およびキャリア溶媒を変更することによっても達成することができる。この手順は、シリコンベースの電子デバイスのための最先端の微細加工プロセスと互換性があり、構造のエアロゾル支援化学気相成長のための比較的低い温度のために、高耐熱性の柔軟な材料を含むプロセスに組み込む可能性があります。

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JoVE Journal

Chemistry

化学

我々は、バックグラウンドガスの存在下でナノ秒パルスレーザー堆積（PLD）法によるナノ構造酸化物薄膜を堆積させるための実験方法を説明します。この方法AlドープZnO（AZO）膜を用いて、ナノツリー林の階層構造にコンパクトから、堆積させることができる。...

パルスレーザー蒸着法によるナノエンジニアリング透明導電性酸化物の作製

我々は、パルスレーザー堆積（PLD）、フォトリソグラフィ及びマイクロメートルスケールの複合酸化物デバイスを作成するためのワイヤボンディング技術の使用を記載している。...

空間的に閉じ込められた複合酸化物の作製

ナノポアへのテンプレート化された電着を介してセグメント化された同軸ナノワイヤを準備するための手順が概説されています。例として、AgセグメントとZnOセグメントからなるセグメント化ナノワイヤ、およびTiO2シェルとAgコアからなる同軸ナノワイヤが作られました。ナノワイヤは、光触媒水素形成実験に使用されました。...

ZnOと同軸のTiO |光触媒活性セグメント化銀の調製および使用<sub&gt; 2</subテンプレート化電製&gt; - 銀ナノワイヤー

プラズマ化学蒸着法により、高c軸(0002)ZnO薄膜を直接合成する方法を提供しました。紫外光検出器の検出層として、Ptインターディジテッド電極と組み合わせた合成時のZnO薄膜が使用され、その優れた応答性と信頼性の組み合わせにより高い性能を示しました。...

プラズマによる高c軸ZnO薄膜の合成とキャラクタリゼーションは、化学気相堆積システムとそのUV光検出器アプリケーションを強化しました

自立型エピタキシャルダブルヘテロ構造を得るための一段階の製造方法が提供されます。このアプローチは、高出力の電気的性能を有する圧電nanogeneratorにつながる、エピタキシャル単一ヘテロ構造のより高い数密度でのZnOのカバレッジを達成できます。...

予熱水熱を利用したピエゾ電気NanogeneratorためのZnOナノロッド/グラフェン/ ZnOのナノロッドエピタキシャルダブルヘテロ構造の作製

ここでは、Zn 1-X MgのX O亜酸化銅上での大気圧空間的原子層堆積（AP-SALD）を介して低温でオープンエアでのZn 1-X MgのX O / Cuの2 Oヘテロ接合を合成するためのプロトコルを提示します。このような高品質共形の金属酸化物は、この安価でスケーラブルな方法でプラスチックを含む様々な基板上に成長させることができます。...

銅で改善されたヘテロ接合品質<sub&gt; 2</sub析出した大気圧空間原子層の最適化により&gt; O系太陽電池<br /&gt; Znの<sub&gt; 1-xの</sub&gt; Mgの<sub&gt; X</sub&gt; O

ここでは、CdSSe等の枝が垂直配向のZnOナノワイヤ上で成長させた新たなツリー状の階層のZnO / CdSSe等のナノ構造を作製し、特徴づけます。得nanotreesは太陽エネルギー変換、および他の光電子デバイスのための潜在的な材料です。...

階層型のZnO / CdSSe等ヘテロNanotreesの合成

本稿では、設計および高品質 Al ドープ ZnO (AZO) シード層上に成長した ZnO ナノロッド (陸) の効率的な逆 SMPV1:PC71BM 太陽電池を作製する方法をについて説明します。縦方向に ZnO 陸展示高結晶性、配向。太陽電池の電力変換効率は、6.01%...

整列垂直方向に配向 ZnO ナノロッド配列と反転小さな分子の太陽電池の応用

高品質ショットキー接触の達成はヘテロ構造電界効果トランジスタ (Hfet) の効率的なゲート変調を実現するために不可欠です。プラズマ援用分子線エピタキシによる GaN テンプレート上に成長した高密度 2 次元電子ガス (2 deg) と Zn 極性 BeMgZnO/酸化亜鉛ヘテロ構造をショットキー...

プラズマ援用分子線エピタキシー法により成長した Zn 極性 ZnO/BeMgZnO へテロ構造をショットキー ダイオードの作製

双晶構造光触媒を用いた可視光応答性ZnCoS/ZnCdSを作製する合成技術と、H2 発生およびベンズアルデヒド生成における光触媒活性と選択性の光酸化還元反応試験技術を紹介する。...

エネルギー応用における多機能酸化還元光触媒のための双晶構造ZnCoS/ZnCdSの合成と性能評価

学ぶエアロゾル支援化学蒸着法による酸化亜鉛棒の合成。シリコン基板上に触媒シードなしで柱状構造を成長させ、走査型電子顕微鏡とX線回折で構造を評価する手法です。

エアロゾルによる金属酸化物の構造の化学蒸着: 酸化亜鉛棒

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