이 프로토콜 세부 큰 지역에 따라 제어 하 고 사용자 정의 나노 영화를 만들기 위해 사용할 수 있는 새로운 나노 제조 기술에서 출장 금속 필름의 dewetting의 자기 조립.
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방법 논문
큰 면적 기판 기반 Nanofabrication 출장 Dewetting 통해 제어 하 고 사용자 정의 금 나노 입자의
이 논문에서
요약
초록
향상 된 에너지 전환 효율성, 향상 된 광학 장치 성능 및 고밀도 데이터 저장을 위한 금속 나노 입자의 활용의 최근 과학적 발전 산업에 그들의 사용의 잠재적인 혜택을 증명 하고있다 응용 프로그램입니다. 이러한 응용 프로그램 필요 나노 크기, 간격, 그리고 때로는 모양을 정밀 하 게 제어 합니다. 이러한 요구 사항에 시간의 사용 결과 있고 집중적인 처리 단계 나노 입자, 비현실적인 산업 응용 프로그램을 전환 함으로써 생산 비용. 이 프로토콜 현재 기술에 비해 향상 된 나노 제어 나노 영화의 큰 지역 생산에 대 한 확장 가능 하 고 저렴 한 방법을 제공 하 여이 문제를 해결 합니다. 이 문서에서는, 과정은 금, 보여주는 것입니다 하지만 다른 금속을 사용할 수 있습니다.
서론
큰 지역 나노 필름 제조는 plasmonic 나노 입자1,2, 의 사용과 태양 에너지 변환 및 고밀도 데이터 스토리지의 최근 기술 발전의 도입에 대 한 비판적으로 중요 한 3 , 4 , 5. 흥미롭게도, 조작 및 제어는 nanoscale에 빛의 수와 이러한 나노 입자를 제공 하는이 plasmonic 나노 입자 들의 자기 특성 이다. 빛의이 제어력 강화 하는 nanoscale에 사건 빛의 빛 함정 고 표면의 absorptivity를 증가 가능성을 제공 합니다. 이 같은 속성에 따라 고 데는 자성 하 고 자기 아닌 상태에서 나노 입자를가지고 있는 능력을, 과학자는 또한 고밀도 디지털 데이터 저장을 위한 새로운 플랫폼을 정의 하 게 됩니다. 이러한 응용 프로그램의 각, 그것은 중요 한 그 넓은 지역 및 저렴 한 nanofabrication 나노 크기, 간격, 및 모양을 제어할 수 있는 기술을 개발.
나노 입자를 생산 하기 위해 사용할 수 있는 기술은 주로 나노....
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프로토콜
참고: 제어 및 사용자 지정 가능한 골드 나노 영화의 큰 지역 제조 상세한 프로토콜에 따라 이루어집니다. 프로토콜 (1) 기판 준비, (2) dewetting 및 에칭, 및 (3) 특성화는 세 가지 주요 영역을 다음과 같습니다.
1. 기판 준비
- 청소는 기판 (100 nm SiO2 시에) 사용 하 여 아세톤 린스는 이소프로필 알코올 린스 다음 다음 스트림을의 N2 가스를 사용 하 여 건조.
- 기판 열 증발 시스템에 로드 하 고 금속 필름 증 착에 대 한 원하는 압력에 도달 철수. 챔버 압력 10-6 Torr 공기와 수증기는 챔버에의 제거를 위한 순서에 철수는 확인 하십시오.
- 원하는 두께에서 금 필름을 예금 열 증발 기를 사용 하 여 (5이 경우에서 nm). 골드 소스 재료는 금 (99.99% 순수한) 0.5 m m 직경 와이어의 형태로 얻은 했다. 참고 모든 증 착 단계에 대 한 두께 제어 컴퓨터의 교정에 의해 수행 됩니다 모든 중요 한 매개 변수를 고려 하 고 두께의 측정을 게시. 두 증 착 단계에서 아르곤 압력 millitorrs (1-5 mTorr)의 몇 이며 범위 다른 압력 증 착 속도 대 한 보정 하도록 선택 하는 주어 집니다....
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결과
여기에 설명 된 프로토콜 여러 금속 사용 되었습니다 하 고 제어할 수 있는 크기와 간격 큰 영역 기판에 나노 입자를 생산 하는 능력을 보이고 있다. 그림 1 조작된 나노 크기와 간격을 제어 하는 능력을 보여주는 대표적인 결과 프로토콜을 보여 줍니다. 이 프로토콜은 크기와 간격 배포판 조작된 나노 필름, 결과 따라 때 금속, 기판의 선택, 레이어 소재, 금속 두께는 상한 상한의 선택의 선택에 따라 결정 될 것입니다. 레이어 두께입니다. 이러한 매개 변수 중 하나를 조정 하 여 shift 및 이러한 배포판에 변화는 예상 될 것 이다. 예를 들어, 0의 두께의 레이어를 상한 알2O3 SiO2 에 5 nm 골드 영화 nm, 5 nm, 10 nm, 그리고 14.2의 평균 나노 반지름에 20 nm 결과 nm, 18.4 nm, 17.3 nm, 그리고 15.6 nm 36.9.......
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토론
프로토콜 제어 특성을 가진 큰 지역에는 기판에 나노 입자를 생산 하는 나노 제조 공정에 대 한 가능 하 고 쉬운 과정 이다. 입자의 생산에 이르게 dewetting 현상 최소 표면 에너지를 달성 하기 위해 dewetted 층의 추세를 기반으로 합니다. 크기와 모양 입자의 제어의 표면 에너지를 조정 하는 주요 계층에 두 번째 표면 증 착으로 표적으로 하 고 접착과 에너지 사이의 최종 평형 입자에 상한 레이어를 휘게 하는 데 필요한 다른 표면 형태학 이어질 다른 dewetting 정권을 결정 합니다. 이 프로토콜 설계 되었고 장비 및 기본 제작 장비 및 프로세스 기능을 가진 사람 일반적으로 액세스할 수 있는 프로세스에 따라 시연. 시연된 접근에서 최종 나노 배포 추가 제어 금속 필름 두께, 모자 레이어 두께, 기판 소재, 그리고 모자 레이어 소재를 변경 하 여 얻을 수 있습니다. 이러한 프로세스 변수 사이의 다양 한 나노 크기와 간격을 얻을 수 있습니다.
추가 단계를 추가 또는 대체.......
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공개 사항
저자는 공개 없다.
감사의 글
우리 인정 SEM 결과 대 한 유타 주립 대학에서 현미경 핵심 시설에서 지원 합니다. 우리는 또한 DC 마 그 네트 론 스퍼터 링 시스템, (필드 전자 및 이온) 국립 과학 재단 (보너스 #133792)에 대 한 국립 과학 재단 (수상 #162344) 인정 FEI 퀀텀 650, 고 에너지, 핵 에너지 대학 부 FEI 노바 Nanolab 600에 대 한 프로그램입니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 100nm SiO2/Si 기판 | 대학 웨이퍼 | 열 산화물 웨이퍼 | |
| 알루미나 스퍼터 타겟(99.5%) | Kurt J. Lesker | 알루미나 타겟 | |
| 금선(99.99%) | Kurt J. Lesker | 골드 와이어 | |
| H2O2 | Sigma-Aldrich | ||
| 핫 플레이트 | Thermo Scientific | Cimarec | |
| NH4OH | Sigma-Aldrich | ||
| 주사 전자 현미경 | FEI | Quanta 650 | |
| 주사 전자 현미경 | FEI | Nova Nanolab 600 | |
| 스퍼터 증착 시스템 | AJA International | Orion-5 | |
| 열 증발기 | Edwards | 360 |
참고문헌
- Pillai, S., Catchpole, K. R., Trupke, T., Green, M. A. Surface plasmon enhanced silicon solar cells. Journal of Applied Physics. 101 (9), 093105(2007).
- Ding, B., Lee, B. J., Yang, M., Jung, H. S., Lee, J. -K. Surface-Plasmon Assisted Energy Conversion in Dye-Sensitized Sola....
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재인쇄 및 허가
