Издателям
Вышедшие номера
Исследование адгезии вертикально ориентированных углеродных нанотрубок к подложке методом атомно-силовой микроскопии
Агеев О.А.1, Блинов Ю.Ф.1, Ильина М.В.1, Ильин О.И.1, Смирнов В.А.1, Цуканова О.Г.1
1Южный федеральный университет, Институт нанотехнологий, электроники и приборостроения, Таганрог, Россия
Email: ageev@sfedu.ru
Поступила в редакцию: 14 июля 2015 г.
Выставление онлайн: 20 января 2016 г.

Представлены результаты экспериментальных исследований методом атомно-силовой микроскопии в режиме токовой спектроскопии адгезии к подложке вертикально ориентированных углеродных нанотрубок (ВОУНТ), полученных методом химического осаждения из газовой фазы, индуцированного плазмой. Проведено моделирование продольной деформации ВОУНТ при приложении внешнего электрического поля. На основе полученных результатов разработана методика и определены адгезия ВОУНТ к подложке и адгезионная прочность соединения ВОУНТ с подложкой. Для ВОУНТ с диаметром от 70 до 120 nm адгезия к подложке изменялась от 0.55 до 1.19 mJ/m2, сила адгезии от 92.5 до 226.1 nN. Адгезионная прочность соединения ВОУНТ с подложкой при приложении механической нагрузки составляет 714.1±138.4 MPa, а соответствующая сила отрыва увеличивается с ростом диаметра ВОУНТ от 1.93 до 10.33 muN. При приложении внешнего электрического поля адгезионная прочность соединения возрастает почти в 2 раза и составляет 1.43±0.29 GPa, а соответствующая сила отрыва изменяется от 3.83 до 20.02 muN. Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологических процессов формирования эмиссионных структур, элементов вакуумной микроэлектроники и микро- и наносистемной техники на основе ВОУНТ, а также методов зондовой нанодиагностики ВОУНТ. Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках соглашения N 14.575.21.0045 (уникальный идентификатор RFMEFI57514X0045).
  • M.F.L. De Volder, S.H. Tawfick, R.H. Baughman, A.J. Hart. Science 339, 535 (2013)
  • J.M. Bonard, H. Kind, T. Stockli, L.O. Nilsson. Solid State Electronics 45, 893 (2001)
  • Y. Wang, J.T.W. Yeow. J. Sensors 2009, 1 (2009)
  • О.А. Агеев, Ю.Ф. Блинов, О.И. Ильин, Б.Г. Коноплев, М.В. Рубашкина, В.А. Смирнов, А.А. Федотов. ФТТ 4, 807 (2015)
  • H. Li, Ch. Xu, N. Srivastava, K. Banerjee. IEEE Trans. Electron Devices 56, 9, 1799 (2009)
  • M. Chhowalla, K.B.K. Teo, C. Ducati, N.L. Rupesinghe. J. Appl. Phys. 90, 5308 (2001)
  • О.А. Агеев, О.И. Ильин, В.С. Климин, Б.Г. Коноплев, А.А. Федотов. Химическая физика и мезоскопия, 13, 2, 226 (2011)
  • J.M. Bonard, C. Klinke, K.A. Dean, B.F. Coll. Phys. Rev. B 67, 115 406 (2003)
  • H.-C. Su., C.-H. Chen, Y.-C. Chen, D.-J. Yao, H. Chen, Y.-C. Chang, T.-R. Yew. Carbon 48, 805 (2010)
  • A. Dichiara, Y. Lin, D. He, J. Bai. Sci. Adv. Mater. 6, 1 (2014)
  • J.-H. Deng, P.-Ch. Sun, Z.-X. Ping, G.-A. Cheng, R.-T. Zheng. Key Eng. Mater. 483, 589 (2011)
  • Z. Xia, J. Liang. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 975, DD10-09 (2007)
  • I. Lahiri, D. Lahiri, S. Jin, A. Agarwal, W. Choi. ACS Nano 5, 2, 780 (2011)
  • О.А. Агеев, О.И. Ильин, А.С. Коломийцев, Б.Г. Коноплев, М.В. Рубашкина, В.А. Смирнов, А.А. Федотов. Рос. нанотехнологии, 7, 1--2, 54 (2012)
  • О.А. Агеев, О.И. Ильин, В.С. Климин, М.В. Рубашкина, В.А. Смирнов, Ю. Сюрик, О.Г. Цуканова. Изв. ЮФУ. Техн. науки 9, 58 (2014)
  • О.А. Агеев, Ал.В. Быков, А.С. Коломийцев, Б.Г. Коноплев, М.В. Рубашкина, В.А. Смирнов, О.Г. Цуканова. Изв. вузов. Электроника 20, 2, 127 (2015).
  • 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.