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Área base de sustrato nanofabricación de nanopartículas de oro personalizables y controlables Via Dewetting tapado
Chapters
Summary February 26th, 2019
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Este protocolo detalla una técnica novedosa de nano-fabricación que puede utilizarse para hacer películas de nanopartículas controlable y adaptable sobre grandes áreas basadas en el autoensamblaje de dewetting de películas de metal tapadas.
Transcript
Nuestro protocolo proporciona una técnica para personalizar la distribución de nanopartículas, fabricada sobre un sustrato, cambiando la dinámica de desboctación, sin cambiar el espesor del material. Nuestra técnica es simple, pero todavía proporciona una gama de tamaños de partículas. Otras técnicas por ahí requieren amplios pasos litográficos para proporcionar el control de partículas.
Nuestro control de la distribución de partículas proporciona una técnica para la fabricación de nanopartículas que beneficia la investigación centrada en la conversión de energía solar, la creación de dispositivos fotónicos y el aumento de la densidad de almacenamiento de datos. Preste mucha atención a los espesores de deposición en cada paso. Nuestra técnica es extremadamente sensible a los espesores de las capas.
Ver el experimento realizado proporciona un nivel de detalle que no se puede transmitir en impresión. Ver ejemplos moviéndose a lo largo del proceso es esencial. En primer lugar, limpie un dióxido de silicio de 100 nanómetros sobre el sustrato de silicio, utilizando un enjuague de acetona, seguido de un enjuague con alcohol isopropílico.
Seque el sustrato utilizando una corriente de gas nitrógeno. Cargue el sustrato en un sistema evaporador térmico y evacúe la cámara para alcanzar la presión deseada para la deposición de la película metálica. Asegúrese de que la cámara sea evacuada a una presión sobre el orden de 10 a la menos seis torr para la eliminación de vapor de aire y agua en la cámara.
Usando el sistema evaporador térmico, deposite la película de oro en el espesor deseado, que es de cinco nanómetros en este experimento. En las segundas etapas de deposición, la presión del argón es de uno a cinco milificantes, y el rango se da como diferentes presiones se eligen para calibrar para la tasa de deposición. Nuestra técnica es extremadamente sensible a los espesores de la película, como se muestra en nuestros resultados.
Es fundamental calibrar las tasas de deposición antes de depositar las películas, para asegurar espesores adecuados. Después de la deposición, ventilar la cámara y retirar el sustrato, con la película metálica depositada, del sistema evaporador térmico. A continuación, cargue el sustrato, con una película metálica depositada, en un sistema de deposición de pulverización de magnetrón de corriente directa y evacúe para alcanzar la presión deseada para la deposición de la película de tapado.
Para localizar la muestra en el sistema, coloque la muestra en el bloqueo de carga. Y el dispositivo transfiere la muestra a la cámara de deposición principal para asegurar un nivel suficiente de vacío. Ahora, deposite la capa de tapado del material y espesor deseados, siguiendo un procedimiento y condición similares a la deposición de la capa de oro.
Con espesor variable Illumina, en este caso. Después de la deposición, ventilar la cámara y retirar la muestra preparada del sistema de deposición de pulverización. Coloque la película de oro de cinco nanómetros, cubierta con Illumina, sobre una placa caliente precalentada a 300 grados centígrados, y deje que la muestra se desmotese durante una hora.
Etch la Illumina, dejando el sustrato de oro y subyacente con una solución acuosa de hidróxido de amonio y peróxido de hidrógeno a 80 grados Celsius durante una hora. Para la caracterización, prepare la muestra para que sea compatible con el vacío enjuagando con acetona y alcohol isopropílico. A continuación, seque la muestra utilizando una corriente de gas nitrógeno.
Imagen de las películas de nanopartículas utilizando microscopía electrónica de barrido bajo alto vacío y con alto aumento. Realice análisis de imágenes para obtener información sobre el tamaño de las nanopartículas y las distribuciones de espaciado. El protocolo descrito aquí se ha utilizado para múltiples metales y ha demostrado la capacidad de producir nanopartículas en un sustrato sobre un área grande, con tamaño y espaciado controlables.
Los resultados representativos se muestran aquí, y resaltan la capacidad de controlar el tamaño y el espaciado de las nanopartículas fabricadas. El tamaño y las distribuciones de espaciado de la película de nanopartículas fabricadas dependerán del metal, el sustrato, el material de la capa de tapado, el espesor del metal y el espesor de la capa de tapado. Por ejemplo, la película de oro de cinco nanómetros sobre dióxido de silicio, con un espesor de capa de tapón de óxido de aluminio de cero, cinco, 10 y 20 nanómetros, dan como resultado un radio medio de nanopartículas de 14,2, 18,4, 17,3 y 15,6 nanómetros, respectivamente.
Y un espacio medio de no partición de 36,9, 56,9, 51,3 y 47,2 nanómetros respectivamente. Para la distribución de partículas deseada, el control preciso de los espesores de la capa de deposición es fundamental. Dependiendo de la aplicación de sus películas de nanopartículas, puede ser necesaria una mayor caracterización.
Esto incluiría mediciones basadas en aplicaciones, como la absorción de la luz y las propiedades magnéticas. Los estudios de películas de nanopartículas en aplicación se pueden realizar utilizando esta técnica, para controlar su tamaño de partícula y distribución. Se deben usar los equipos de protección personal adecuados.
Especialmente no entran en contacto con los aguafuertes. Evite el contacto con la placa caliente.
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