Вышедшие номера
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
  1. J. Liu, D. Jiang, Y. Fu, T. Wang. Adv. Manuf. 1, 1, 13 (2013)
  2. S.V. Bulyarskiy, G.G. Gusarov, A.V. Lakalin, M.S. Molodenskiy, A.A. Pavlov, R.M. Ryazanov. Diamond Rel. Mater. 103, 107665 (2020)
  3. 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)
  4. С.В. Булярский, А.С. Басаев. Катализаторы роста углеродных нанотрубок. Москва, М. (2016). 117 с
  5. A. Steplewska, E. Borowiak-Palen. J. Nanopart. Res. 13, 5, 1987 (2011)
  6. G. Boskovic, S. Ratkovic, E. Kiss, O. Geszti. Bull. Mater. Sci. 36, 1, 1 (2013)
  7. С.Ю. Давыдов, А.Ю. Крюков, И.М. Извольский, Э.Г. Раков. Неорган. материалы 49, 3, 255 (2013)
  8. 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)
  9. 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)
  10. 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)
  11. 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)
  12. J.W. Ward, B.Q. Wei, P.M. Ajayan. Chem. Phys. Lett. 376, 5, 717 (2003)
  13. V. Asokan, D. Velauthapillai, R. Lovlie, D.N. Madsen. J. Mater. Sci. Mater. Electron. 24, 9, 3231 (2013)
  14. J. Fang, I. Levchenko, Z.J. Han, S. Yick, K.K. Ostrikov. Nanoscale Res. Lett. 9, 1, 1 (2014)
  15. J. Chen, X. Xu, L. Zhang, S. Huang. Micro Nano Lett. 7, 4, 353 (2015)
  16. R.N. Wenzel. J. Phys. Chem. 53, 9, 1466 (1949)
  17. Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев, В. М. Муллер. Поверхностные силы. Наука, М. (1985). 398 c
  18. 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)
  19. N. Mahayuddin, J.A. Wahab, M. Salleh, S.F. Roduan, H.K. Chen. J. Tribol. Int. 27, 8 (2020)
  20. Y. Kaufman, S.-Y. Chen, H. Mishra. J. Phys. Chem. 121, 5642 (2017)
  21. G.V. Kuznetsov, E.G. Orlova, D.V. Feoktistov, A.G. Islamova, A.V. Zhuikov. Met. Mater. Int. 26, 1, 46 (2020)
  22. R.G. Cox. J. Fluid Mech. 131, 1, 26. (1983)
  23. K.J. Kubiak, M.C.T. Wilson, T.G. Mathia, S. Carras. Scan. 33, 5, 370 (2011)
  24. D. Kim, N.M. Pugno, S. Ryu. Sci. Rep. 6, 1, 1 (2016)
  25. 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.