Groot gebied substraat-gebaseerde Nanofabrication van controleerbaar en aanpasbare gouden nanodeeltjes Via afgetopte Dewetting

Ons protocol biedt een techniek om de nanodeeltjesverdeling, vervaardigd op een substraat, aan te passen met het veranderen van de ontstabriceerde dynamiek, zonder de materiaaldikte te veranderen. Onze techniek is eenvoudig, maar biedt nog steeds een scala aan deeltjesgroottes. Andere technieken die er zijn vereisen uitgebreide lithografische stappen om de deeltjescontrole te bieden.

Onze controle van deeltjesdistributie biedt een techniek voor nanodeeltjesfabricage die onderzoek ten goede komt dat gericht is op de omzetting van zonne-energie, het creëren van fotonische apparaten en het verhogen van de dichtheid van gegevensopslag. Let bij elke stap goed op de depositiediktes. Onze techniek is uiterst gevoelig voor laagdiktes.

Het uitvoeren van het uitgevoerde experiment biedt een detailniveau dat niet in druk kan worden weergegeven. Het is essentieel om voorbeelden te zien die zich door het hele proces bewegen. Reinig eerst een siliciumdioxide van 100 nanometer op siliciumsubstraat met behulp van een acetonspoeling, gevolgd door een isopropylalcoholspoeling.

Droog het substraat met behulp van een stroom stikstofgas. Laad het substraat in een thermisch verdampersysteem en evacueer de kamer om de gewenste druk te bereiken voor de afzetting van de metalen folie. Zorg ervoor dat de kamer wordt geëvacueerd tot een druk op de orde van 10 tot de min zes torr voor het verwijderen van lucht en waterdamp in de kamer.

Met behulp van de thermische verdamper systeem, deponeren de gouden film op de gewenste dikte, dat is vijf nanometer in dit experiment. In de tweede depositiefase is de argondruk één tot vijf millitorr en wordt het bereik gegeven omdat verschillende druk wordt gekozen om te kalibreren voor de depositiesnelheid. Onze techniek is uiterst gevoelig voor filmdiktes, zoals blijkt uit onze resultaten.

Het is van cruciaal belang om de depositiesnelheden te kalibreren voordat de films worden afgezet, om de juiste diktes te garanderen. Na de afzetting ontlucht u de kamer en verwijdert u het substraat, met de gedeponeerde metaalfilm, uit het thermische verdampersysteem. Laad vervolgens het substraat, met een gedeponeerde metalen folie, in een gelijkstroom van de afzetting van de magnetron sputteren en evacueer om de gewenste druk voor depositie van de aftoppingsfilm te bereiken.

Als u het monster in het systeem wilt lokaliseren, plaatst u het monster in het laadslot. En het apparaat brengt het monster naar de hoofddepositiekamer om een voldoende vacuümniveau te garanderen. Nu, deponeren de aftopping laag van het gewenste materiaal en dikte, na een soortgelijke procedure en conditie als de gouden laag afzetting.

Met variabele dikte Illumina, in dit geval. Na depositie, ontlucht de kamer en verwijder het voorbereide monster uit het sputterdepositiesysteem. Plaats de vijf nanometer gouden film, afgetopt met Illumina, op een voorverwarmde hete plaat op 300 graden Celsius, en laat het monster te ontnaemd voor een uur.

Eth de Illumina, terwijl het verlaten van het goud en onderliggende substraat met een waterige oplossing van ammoniumhydroxide en waterstofperoxide op 80 graden Celsius gedurende een uur. Voor karakterisering moet u het monster voormaken dat het vacuüm compatibel is door te spoelen met aceton en isopropylalcohol. Droog vervolgens het monster met behulp van een stroom stikstofgas.

Beeld de nanodeeltjesfilms met behulp van scanning elektronenmicroscopie onder hoog vacuüm en bij hoge vergroting. Beeldanalyse uitvoeren om informatie te verkrijgen over de grootte van nanodeeltjes en spatiëringsverdelingen. Het hier beschreven protocol is gebruikt voor meerdere metalen en heeft aangetoond dat het vermogen om nanodeeltjes te produceren op een substraat over groot gebied, met controleerbare grootte en afstand.

Representatieve resultaten worden hier getoond, en wijzen op de mogelijkheid om de gefabriceerde nanodeeltjes grootte en afstand te controleren. De grootte en afstand verdelingen van de vervaardigde nanodeeltjes film zal afhangen van het metaal, het substraat, de aftopping laag materiaal, de metalen dikte, en de capping laag dikte. Als voorbeeld, de vijf nanometer goud film op siliciumdioxide, met aluminiumoxide capping laag dikte van nul, vijf, 10, en 20 nanometer resulteren in een gemiddelde nanodeeltjes stralen van 14,2, 18,4, 17,3, en 15,6 nanometer respectievelijk.

En een gemiddelde nonoparticle afstand van respectievelijk 36,9, 56,9, 51,3 en 47,2 nanometer. Voor de gewenste deeltjesverdeling is nauwkeurige controle van de diktes van de depositielaag van cruciaal belang. Afhankelijk van de toepassing van uw nanodeeltjesfilms kan meer karakterisering nodig zijn.

Dit omvat toepassingsgebaseerde metingen, zoals lichtabsorptie en magnetische eigenschappen. Studies van nanodeeltjes films in toepassing kan worden uitgevoerd met behulp van deze techniek, om hun deeltjesgrootte en distributie te controleren. Passende persoonlijke beschermingsmiddelen moeten worden gedragen.

Kom vooral niet in contact met de etsen. Vermijd contact met de kookplaat.