Nanofabricação baseado em substrato de grande área de nanopartículas de ouro controláveis e personalizáveis através de Dewetting tampado

Nosso protocolo fornece uma técnica para personalizar a distribuição de nanopartículas, fabricada em um substrato, com a alteração da dinâmica de dewetting, sem alterar a espessura do material. Nossa técnica é simples, mas ainda fornece uma gama de tamanhos de partículas. Outras técnicas lá fora requerem extensas etapas litográficas para fornecer o controle de partículas.

Nosso controle da distribuição de partículas fornece uma técnica para fabricação de nanopartículas que beneficia pesquisas focadas na conversão de energia solar, criação de dispositivos fotônicos e aumento da densidade de armazenamento de dados. Preste muita atenção às espessuras do depoimento em cada passo. Nossa técnica é extremamente sensível à espessura da camada.

Ver o experimento realizado fornece um nível de detalhe que não pode ser transmitido impresso. Ver exemplos se movendo ao longo do processo é essencial. Primeiro, limpe um dióxido de silício de 100 nanômetros no substrato de silício, usando uma enxágue de acetona, seguido de uma lavagem de álcool isopropílico.

Seque o substrato usando um fluxo de gás nitrogênio. Carregue o substrato em um sistema evaporador térmico e evacue a câmara para alcançar a pressão desejada para a deposição da filme de metal. Certifique-se de que a câmara seja evacuada para uma pressão sobre a ordem de 10 a 6 torr menos para a remoção de ar e vapor de água na câmara.

Usando o sistema evaporador térmico, deposite a película de ouro na espessura desejada, que é de cinco nanômetros neste experimento. Nos estágios de segundo depoimento, a pressão de argônio é de um a cinco militorr, e o alcance é dado à medida que diferentes pressões são escolhidas para calibrar para a taxa de deposição. Nossa técnica é extremamente sensível às espessuras do filme, como mostrado em nossos resultados.

É fundamental calibrar as taxas de deposição antes de depositar os filmes, para garantir espessuras apropriadas. Após o depoimento, desabafe a câmara e remova o substrato, com a película metálica depositada, do sistema evaporador térmico. Em seguida, carregue o substrato, com uma película de metal depositada, em um sistema de deposição magnetron sputter de corrente direta e evacue para alcançar a pressão desejada para deposição do filme de capping.

Para localizar a amostra no sistema, coloque a amostra no bloqueio de carga. E o dispositivo transfere a amostra para a câmara de deposição principal para garantir um nível suficiente de vácuo. Agora, deposite a camada de tampa do material e espessura desejados, seguindo um procedimento e condição semelhantes ao deposição da camada de ouro.

Com espessura variável Illumina, neste caso. Após o depoimento, desabase a câmara e remova a amostra preparada do sistema de deposição sputter. Coloque a película de ouro de cinco nanômetros, tampada com Illumina, em uma placa quente pré-aquecida a 300 graus Celsius, e permita que a amostra dewet por uma hora.

Etch a Luminária, deixando o ouro e o substrato subjacente com uma solução aquosa de hidróxido de amônio e peróxido de hidrogênio a 80 graus Celsius por uma hora. Para caracterização, prepare a amostra para ser compatível com vácuo enxaguando com acetona e álcool isopropílico. Em seguida, seque a amostra usando um fluxo de gás nitrogênio.

Imagem os filmes de nanopartículas usando microscopia eletrônica de varredura sob alto vácuo e em alta ampliação. Realize a análise de imagens para obter informações sobre o tamanho das nanopartículas e distribuições de espaçamento. O protocolo descrito aqui foi usado para múltiplos metais e mostrou a capacidade de produzir nanopartículas em um substrato sobre grande área, com tamanho controlável e espaçamento.

Os resultados representativos são mostrados aqui, e destacam a capacidade de controlar o tamanho e o espaçamento de nanopartículas fabricadas. As distribuições de tamanho e espaçamento da peculato de nanopartículas fabricadas dependerão do metal, do substrato, do material da camada de tampa, da espessura metálica e da espessura da camada de tampa. Como exemplo, a película de ouro de cinco nanômetros em dióxido de silício, com espessura da camada de cobertura de óxido de alumínio de zero, cinco, 10 e 20 nanômetros resulta em um raio médio de nanopartículas de 14,2, 18,4, 17,3 e 15,6 nanômetros, respectivamente.

E um espaçamento nonoparticle médio de 36,9, 56,9, 51,3 e 47,2 nanômetros, respectivamente. Para a distribuição de partículas desejada, o controle preciso das espessuras da camada de deposição é crítico. Dependendo da aplicação de seus filmes de nanopartículas, mais caracterização pode ser necessária.

Isso incluiria medidas baseadas em aplicativos, como absorção de luz e propriedades magnéticas. Estudos de nanopartículas em aplicação podem ser realizados usando essa técnica, para controlar seu tamanho e distribuição de partículas. Equipamentos de proteção individual apropriados devem ser usados.

Especialmente não entre em contato com as gravuras. Evite contato com a placa quente.