Влияние шероховатости барьерного слоя на формирования наночастиц катализатора роста углеродных нанотрубок
ИНМЭ РАН, Ministry of Education and Science of the Russian Federation, 0004-2022-0002
Булярский С.В.1, Дудин А.А.1, Литвинова К.И.1, Павлов А.А.1, Рудаков Г.А.1
1Институт нанотехнологий микроэлектроники Российской академии наук, Москва, Россия
Email: litkristy@gmail.com
Поступила в редакцию: 6 декабря 2022 г.
В окончательной редакции: 6 декабря 2022 г.
Принята к печати: 10 декабря 2022 г.
Выставление онлайн: 11 февраля 2023 г.
Сравниваются слои TiN, полученные методами электронно-лучевого испарения (ЭЛИ) и атомно-слоевого осаждения (АСО), на предмет влияния технологии осаждения барьерных слоев на формирование наночастиц катализатора роста углеродных нанотрубок (УНТ). Слои, полученные ЭЛИ, имеют шероховатость в 1.5 раза выше, чем слои, нанесенные методом АСО (Ra=1 nm и Ra=0.6 nm соответственно). Наночастицы, сформированные на поверхности ЭЛИ слоя, характеризуются большим средним размером (порядка 30 nm) и в 1.3 раза большей дисперсией распределения, в сравнении с наночастицами сформированными на АСО слое. Слои TiN, полученные ЭЛИ характеризуются лучшей смачиваемостью поверхности в сравнении со слоями АСО. Краевой угол смачивания для наночастицы катализатора на поверхности ЭЛИ слоя TiN составляет около 30 и приближается к 90 градусам для слоев АСО. Растекание катализатора обусловлено моделью Венцеля. Показано, что более высокая шероховатость поверхности образцов ЭЛИ связана с кристаллизацией TiN, т. к. процесс формирования слоя протекает при более высокой температуре по сравнению с процессом АСО. По этой причине, использование барьерных слоев, полученных методом АСО, предпочтительнее для формирования на их поверхности наночастиц катализатора роста УНТ. Ключевые слова: электронно-лучевое испарение, атомно-слоевое осаждение, шероховатость, смачивание, наночастицы катализатора. DOI: 10.21883/FTT.2023.03.54751.545
- J. Liu, D. Jiang, Y. Fu, T. Wang. Adv. Manuf. 1, 1, 13 (2013)
- S.V. Bulyarskiy, G.G. Gusarov, A.V. Lakalin, M.S. Molodenskiy, A.A. Pavlov, R.M. Ryazanov. Diamond Rel. Mater. 103, 107665 (2020)
- S.V. Bulyarskiy, A.V. Lakalin, A.A. Pavlov, A.A. Dudin, E.P. Kitsyuk, E.M. Eganova, A.A. Shamanaev. Tech. Phys. Lett. 43, 4, 366 (2017)
- С.В. Булярский, А.С. Басаев. Катализаторы роста углеродных нанотрубок. Москва, М. (2016). 117 с
- A. Steplewska, E. Borowiak-Palen. J. Nanopart. Res. 13, 5, 1987 (2011)
- G. Boskovic, S. Ratkovic, E. Kiss, O. Geszti. Bull. Mater. Sci. 36, 1, 1 (2013)
- С.Ю. Давыдов, А.Ю. Крюков, И.М. Извольский, Э.Г. Раков. Неорган. материалы 49, 3, 255 (2013)
- T.Y. Tsai, Y.A. Li, H.C. Su, N.H. Tai, K.C. Chen, S.H. Lee, Y.Y. Chang. Diamond Rel. Mater. 17, 4, 594 (2008)
- A.S. Abdulkareem, I. Kariim, M.T. Bankole, J.O. Tijani, T.F. Abodunrin, S.C. Olu. Arab. J. Sci. Eng. 42, 10, 4365 (2017)
- S.V. Bulyarskiy, E.V. Zenova, A.V. Lakalin, M.S. Molodenskii, A.A. Pavlov, A.M. Tagachenkov, A.V. Terent'ev. Tech. Phys. 63, 1834 (2018)
- P.E. L'vov, S.V. Bulyarskiy, G.G. Gusarov, M.S. Molodenskiy, A.A. Pavlov, R.M. Ryazanov, A.A. Dudin, V.V. Svetukhin. J. Phys. Condens. Matter. 32, 24, 245001 (2020)
- J.W. Ward, B.Q. Wei, P.M. Ajayan. Chem. Phys. Lett. 376, 5, 717 (2003)
- V. Asokan, D. Velauthapillai, R. Lovlie, D.N. Madsen. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 24, 9, 3231 (2013)
- J. Fang, I. Levchenko, Z.J. Han, S. Yick, K.K. Ostrikov. Nanoscale Res. Lett. 9, 1, 1 (2014)
- J. Chen, X. Xu, L. Zhang, S. Huang. Micro Nano Lett. 7, 4, 353 (2015)
- R.N. Wenzel. J. Phys. Chem. 53, 9, 1466 (1949)
- Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев, В. М. Муллер. Поверхностные силы. Наука, М. (1985). 398 c
- P.E. L'vov, S.V. Bulyarskiy, A.N. Saurov, V.V. Svetukhin, A.I. Terentyev. J. Vac. Sci. Technol. B 39, 6, 064201 (2021)
- N. Mahayuddin, J.A. Wahab, M. Salleh, S.F. Roduan, H.K. Chen. J. Tribol. Int. 27, 8 (2020)
- Y. Kaufman, S.-Y. Chen, H. Mishra. J. Phys. Chem. 121, 5642 (2017)
- G.V. Kuznetsov, E.G. Orlova, D.V. Feoktistov, A.G. Islamova, A.V. Zhuikov. Met. Mater. Int. 26, 1, 46 (2020)
- R.G. Cox. J. Fluid Mech. 131, 1, 26. (1983)
- K.J. Kubiak, M.C.T. Wilson, T.G. Mathia, S. Carras. Scan. 33, 5, 370 (2011)
- D. Kim, N.M. Pugno, S. Ryu. Sci. Rep. 6, 1, 1 (2016)
- S.V. Bulyarskiy, E.V. Zenova, A.V. Lakalin, M.S. Molodenskii, A.A. Pavlov. Tech. Phys. 63, 12, 1834 (2018)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.