Keyfi Yüzeyler üzerinde Dikey dizilmiş Küçük-moleküler Organik Nanoteller bir ultra yüksek Yoğunluk Dizi

Bu prosedürün genel amacı, gözenekli bir şablon içinde dikey olarak hizalanmış bir dizi organik nantel üretmektir. Bu, önce bir alüminyum folyonun yüzeyini parlatarak veya rastgele bir alt tabaka üzerine ince bir alüminyum filmi biriktirerek anotlanacak bir alt tabaka hazırlanarak gerçekleştirilir. İkinci adım, rastgele bir alt tabaka üzerinde biriken cilalı alüminyum folyoyu veya ince alüminyum filmi anotlamaktır.

Son adım, yeni bir santrifüj destekli şablon düğünü kullanarak organik materyali şablonun gözeneklerine bırakmaktır. Sonuç olarak, nautic alüminyum oksit şablonunun gözenekleri içinde organik nano tellerin varlığını göstermek için taramalı elektron mikroskobu kullanılır. Bu yöntem fikri ilk olarak, geleneksel şablon ıslatma yöntemlerini kullanarak anodik alüminyum şablonların gözeneklerini doldurmakta sorun yaşadığımda ortaya çıktı.

Çözeltinin gözeneklere nüfuz etmesine yardımcı olmak veya itmek için bir santrifüjün merkezkaç kuvvetini kullanmaya karar verdim. İlk olarak, 250 mikrometre kalınlığında yüksek saflıkta cilasız alüminyumdan yaklaşık iki santimetre x iki santimetre levhalar kesin, az sayıda tabakayı ve bir nitrik fosforik asit aşındırma kabını beş dakika boyunca 80 santigrat derecede daldırın, aşındırdıktan sonra folyoları suya batırarak nötralize edin ve 20 dakika boyunca bir molar sodyum hidroksit içine yerleştirin. Bunu takiben, folyoları iyonize su ile durulayın.

Ardından, cilalı alüminyum levhaları düz hücrelere yükleyin ve bunları %3 oksalik asit ile doldurun. Daha sonra, anotlamadan sonra tabakaları 40 volt DC önyargısında 15 dakika boyunca eloksallayın, numuneyi yaklaşık 30 dakika boyunca 60 santigrat derecede bir kromik fosforik asit aşındırma kabına daldırın. İlk oksit tabakasını çıkarmak için, folyoyu düz hücrede, daha önce anotlanmış aynı alan tekrar elektrolite maruz kalacak şekilde yeniden hizalayın.

Eloksal işlemini %3 oksalik asit ile 40 volt dc'de 2,5 dakika tekrarlayın. Önyargı, nanogözeneklerin altındaki bariyer tabakasını inceltmek ve nanopor çapını 40 dakika sonra yaklaşık 60 ila 70 nanometreye genişletmek için A A O şablonunu oda sıcaklığında% 5 fosforik aside batırın, şablonu beherden çıkarın ve iyonize su ile durulayın. Aşağıdaki çok katmanlı sistemi temiz cam üzerine sırayla yerleştirin.

Atomik katman biriktirme yoluyla 20 nanometre titanyum dioksit, püskürtme yoluyla yedi nanometre altın ve püskürtme yoluyla bir mikrometre alüminyum kaydırır. Numuneleri vakum odasından çıkardıktan sonra, anotlanacak ince alüminyum filmin yüzeyine bir folyo elektrot takın. İletken bir gümüş epoksi kullanarak, numuneyi düz hücreye yükleyin ve %3 oksalik asit ile doldurun.

Ardından, numuneyi düz hücreden çıkarmadan alüminyum ince filmi 30 volt DC önyargısında dört dakika boyunca anotlayın. Hücreyi deiyonize su ile durulayın. Düz hücreye 60 santigrat derece ch kromik fosforik asit aşındırma dökün ve bir saat bekletin.

Bunu takiben, daha önce açıklanan koşulları kullanarak anotlama ve aşındırma adımlarını tekrarlayın. Deiyonize su ile duruladıktan sonra, hücreyi %3 oksalik asit ile doldurun ve daha önce olduğu gibi aynı koşulları kullanarak son bir kez anotlayın. Sistemin akımını izleyin ve akımda keskin bir artış gözlendiğinde anotlamayı durdurun.

Ardından, şablonu oda sıcaklığında %5 fosforik aside batırarak zayıf bir genişletme adımı gerçekleştirin. 40 dakika sonra, şablonu beherden çıkarın ve deiyonize su ile durulayın. Şablonları, anotlanmış alan test tüpünün üst kısmına bakacak şekilde bir santrifüj test tüpünün altına yükleyin.

Bir pipet kullanarak, test tüplerini her bir şablon tamamen suya batırılacak şekilde yeterli PCBM solüsyonu ile doldurun. Daha sonra test tüplerini santrifüje yükleyin ve 6.000 RPM'de beş dakika boyunca çalıştırın. Santrifüj durduğunda, test tüplerini boşaltın ve PCBM çözeltisini boşaltın.

Şablonları test tüplerinden çıkarın ve kuruması için bir kenara koyun. Toplam beş ila 10 santrifüj çalışması gerçekleştirilecek şekilde önceki adımları tekrarlayın. Son olarak, her bir numuneyi test tüplerinin altından çıkarın ve burada gösterilen resimlerde gösterildiği gibi, yüzeyini nazikçe temizlemek için pamuklu çubukla ıslatılmış toluen kullanın.

Bu santrifüj destekli damla döküm yöntemi, sürekli nano teller üretir. A a O şablonunun gözenekleri içinde üretilen nano teller dikey olarak hizalanmış, homojen ve kapaklı tabanlarla birbirinden elektriksel olarak izole edilmiştir. Bu, birkaç farklı alt tabaka üzerinde başarılı bir şekilde üretilebilir ve bu da bu yapıların birçok farklı cihazda potansiyel olarak uygulanmasına yol açar.

Gözeneklerin içindeki malzemenin PCBM olduğunu daha fazla doğrulamak için, alan şablonlarının nanoteller Ramen spektroskopisi yapıldı. Ramen verileri, literatürde bulunan PCBM İnce filmlerin ve daha dolgun halkaların spektrumları ile karşılaştırıldı. Tepe noktaları 14, 30, 14, 63 ve 1577 ters santimetrede gözlendi, bu da sırasıyla T bir, U dört a G iki ve HG sekiz modlarına karşılık geliyor.

Bu sayılar, aynı ilgili modlar için bozulmamış PCBM için 14, 29, 14, 70 ve 1575 ters santimetre literatür değerleriyle iyi bir şekilde eşleşir. Ek olarak, bu, nano tel geometrisi nedeniyle ramen zirvelerinde önemli bir kayma olmadığını gösterir ve bu prosedürü takip etmeden önce gözeneklerde PCBM nanotellerin varlığını doğrular. Metalik nanotellerin elektro biriktirmesi veya ince film metallerin püskürtülmesi gibi diğer yöntemler, spintronik, Optive, elektronik, fotovoltaik, kimyasal algılama ve metamalzemeler gibi uygulamalar için cihazlar üretmek için kullanılabilir.