Chemistry
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질 화 티타늄 코팅 된 실리콘 기질에 대 한 금 수지상 나노 숲의 성장
Chapters
Summary June 3rd, 2019
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이 연구는 티타늄 질 화/실리콘 기질에 금 수지상 나노 포레스트를 합성 하기 위한 실행 가능한 절차를 제시 합니다. 금 수지상 나노 숲의 두께는 합성 반응의 15 분 이내에 선형적으로 증가 한다.
Transcript
이 프로토콜은 티타늄 질산화물 코팅 실리콘 기판에 금 수지상 나노 포레스트를 준비하기위한 간단하고 빠른 전해질 증착 방법입니다. 이 기술의 주요 장점은 단순함과 속도입니다. 금 수지상 나노 숲 은 플라스모닉 핫스팟을 유도하고 플라스몬 광촉매 반응을 향상시킬 수 있습니다.
하나는 또한 은과 같은 합금 금속의 수지상 나노 숲을 준비하는이 절차를 사용할 수 있습니다. 비디오 데모를 사용하면 실험에서 필수 세부 사항을 보다 쉽게 강조할 수 있습니다. 절차를 시작하려면 n형 실리콘 웨이퍼 의 2 센티미터 조각으로 10 개를 잘라냅니다.
실리콘 샘플을 아세톤, 이소프로필 알코올 및 탈이온화된 물로 각각 5분 동안 초음파 처리합니다. 질소 가스 스트림 아래에서 5분간 샘플을 건조시. 그런 다음, 깨끗하고 건조한 실리콘 샘플을 샘플 홀더에 넣고 홀더를 HiPIMS 샘플 챔버에 넣습니다.
HiPIMS 스퍼터링 음극에 4인치 직경티타늄 표적을 배치하고 HiPIMS 챔버를 8배에서 10번으로 펌핑하여 음극6강으로 펌핑합니다. 실리콘 샘플에 티타늄의 50 나노미터 생각 층을 입금. 이어서, 티타늄 질산화물을 약 300나노미터의 총 티타늄 질산염 두께를 달성하도록 증착한다.
티타늄 질화물 증착이 완료되면, 1개의 어금니 클로로우릭 산 240마이크로리터, 6-1완충산 산화식 에칭8밀리리터, 폴리테트라플루오로틸렌 용기에 15.76밀리리터의 탈온화수를 결합한다. 클로로우릭 산 용액에 기판 1개를 정확하게 3분간 담근 다음, 탈이온화된 물로 씻어내라. 질소 가스의 스트림에서 샘플을 건조하고 5 분 동안 섭씨 120도에서 배양.
남은 티타늄 질산염 코팅 기판각각에 대해 이 과정을 반복한다. 샘플 준비가 완료되면 스캐닝 전자 현미경 검사법과 X선 회절로 샘플을 특성화합니다. X선 분광법의 에너지 분산은 금 구조가 티타늄 질산화물 코팅 실리콘 표면에서 성장했다는 것을 확인했습니다.
실리콘 웨이퍼에 증착된 티타늄 질산화물 필름은 부드럽고 균일했습니다. 성장 용액에 샘플을 배치한 지 1분 만에 작은 금 핵이 성게와 유사한 몇 가지 더 큰 핵을 사용하여 샘플을 가로질러 나타났습니다. 단일 나무와 같은 구조는 성장 3 분 후에 관찰되었으며, 분기는 5 분 의 성장 후에 발생했습니다.
10분 후, 수지상 나노숲은 티타늄 아질산염 표면 전체를 덮었다. 15분 후, 수지상 나노숲은 조밀하고 약 5마이크로미터 두께였다. 금의 수지상 나노 삼림 두께는 합성 시간으로 선형적으로 증가하는 것으로 나타났습니다.
엑스레이 회절의 금 봉우리도 시간이 지남에 따라 증가했고, 티타늄 아질산염 신호는 합성이 진행됨에 따라 사라졌습니다. 이 절차를 시도 할 때 기억해야 할 가장 중요한 것은 조성 속도와 솔루션 PH이며 증착 방법에도 영향을 미칩니다. 다양한 용도를 위해 DNF 및 실리카 실리콘, 종래의 유리, ITO 유리 및 FDO 유리와 같은 다른 티타늄 아질라이트 코팅 기판을 제조할 수 있습니다.
금 DNF가 충분히 아픈 경우 티타늄 아질산염 실리콘 기판에서 황금 DNF를 제거하기 쉽기 때문에 샘플을 처리 할 때주의해야합니다. 수소 불소가 들어있는 완충산화물 식각으로 작업할 때 개인 보호 장비를 착용해야 합니다.
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