Высокочастотное магнетронное осаждение и морфологические свойства углеродных наностенок
Ministry of Education and Science of the Russian Federation, State Government Program , FFUG-2024-0017
Виноградов А.Я.1, Грудинкин С.А.
1, Баранов М.А.2, Левицкий В.С.3
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Международный научно-образовательный центр физики наноструктур, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3Научно-технический центр тонкопленочных технологий в энергетике, Санкт-Петербург, Россия
Email: vingrdov@gmail.com, grudink.gvg@mail.ioffe.ru, mbaranov@mail.ru, lev-vladimir@yandex.ru
Поступила в редакцию: 3 октября 2024 г.
В окончательной редакции: 3 октября 2024 г.
Принята к печати: 3 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 31 января 2025 г.
Углеродные наностенки, представляющие собой трехмерную структуру в виде слоев графена, расположенных перпендикулярно поверхности подложки, получены на подложках из кристаллического кремния методом высокочастотного магнетронного распыления графитовой мишени без добавления в рабочую смесь реактивных газов. Методом электронной микроскопии исследовано влияние технологии процесса осаждения на особенности морфологии углеродных наностенок и их эволюцию со временем роста. Изучение структурных свойств и дефектов углеродных наностенок проводилось методом комбинационного рассеяния света. Показано влияние высокочастотной мощности и давления аргона в реакторе на содержание точечных и линейных структурных дефектов в углеродных наностенках. Ключевые слова: ионно-плазменное осаждение, углеродные наноструктуры, сканирующая электронная микроскопия, комбинационное рассеяние света.
- X. Zhao, H. Tian, M. Zhu, K. Tian, J.J. Wang, F. Kang, R.A. Outlaw. J. Power Sourc., 194 (2), 1208 (2009). DOI: 10.1016/j.jpowsour.2009.06.004
- Y.H. Wu, T. Yu, Z.X. Shen. J. Appl. Phys., 108, 071301 (2010). DOI: 101063/1.3460809
- R. Vansweevelt, A. Malesevic, M. Van Gompel, A. Vanhulsel, S. Wenmackers, J. D'Haen. Chem. Phys. Lett., 485, 196 (2010). DOI: 10.1016/j.cplett.2009.12.040
- D.A. Chernodubov, Yu.V. Bondareva, M.V. Shibalov, A.M. Mumlyakov, V.L. Zhdanov, M.A. Tarkhov, K.I. Maslakov, N.V. Suetin, D.G. Kvashnin, S.A. Evlashin. JETP Lett., 117 (6), 449 (2023). DOI: 10.1134/s0021364023600313
- A.I. Podlivaev, K.S. Grishakov, K.P. Katin, M.M. Maslov. JETP Lett., 114, 143 (2021). DOI: 10.1134/S0021364021150078
- H.J. Cho, H. Kondo, K. Ishikawa, M. Sekine, M. Hiramatsu, M. Hori. Carbon, 68, 380 (2014). DOI: 10.1016/j.carbon.2013.11.014
- L. Cui, J. Chen, B. Yang, D. Sun, T. Jiao. Appl. Surf. Sci., 357, 1 (2015). DOI: 10.1016/j.apsusc.2015.08.252
- K. Bystrova, M.C.M. van de Sanden, C. Arnas, L. Marot, D. Mathys, F. Liu, L.K. Xu, X.B. Li, A.V. Shalpegin, G. De Temmerman. Carbon, 68, 695 (2014). DOI: 10.1016/j.carbon.2013.11.051
- S. Seiji, H. Yuichi, T. Masanori, I. Takashi, N. Shuichi. Jpn. J. Appl. Phys., 47, 8635 (2008). DOI: 10.1143/JJAP.47.8635
- J. Yang, Q. Yang, Y. Zhang, X. Wei, H. Shi. RSC Adv., 13 (33), 22838 (2023). DOI: 10.1039/d3ra03104g
- A.M. Mumlyakov, E.A. Pershina, A.A. Shibalova, M.V. Shibalov, Yu.V. Anufriev, I.A. Filippov, V. Sen', M.A. Tarkhov. St. Petersburg State Polytech. Univ. J.: Phys. Math., 16, 211 (2023). DOI: 10.18721/JPM.163.236
- Y. Yerlanuly, D. Christy, N. Van Nong, H. Kondo, B. Alpysbayeva, R. Nemkayeva, M. Kadyr, T. Ramazanov, M. Gabdullin, D. Batryshev, M. Hori. Appl. Surf. Sci., 523, 146533 (2020). DOI: 10.1016/j.apsusc.2020.146533
- S.A. Grudinkin, A.Ya. Vinogradov. J. Phys.: Conf. Series, 1697, 012108 (2020). DOI: 10.1088/1742-6596/1697/1/012108
- F. Guzman-Olivos, R. Espinoza-Gonzalez, V. Fuenzalida. Mater. Lett., 167, 242 (2016). DOI: 10.1016/j.matlet.2016.01.016
- E.S. Tuzemen, M. Kilic, B.K. Zeyrek, A.E. Kasapoglu, E. Gur, B.O. Alaydin, M. Esen, R. Esen. Diam. Relat. Mater., 93, 200 (2019). DOI: 10.1016/j.diamond.2019.02.007
- T. Itoh. Thin Solid Films, 519, 4589 (2011). DOI: 10.1016/j.tsf.2011.01.308
- W. Zheng, X. Zhao, W. Fa. Appl. Mater. Interfaces, 13, 9561 (2021). DOI: 10.1021/acsami.0c19188
- V.A. Krivchenko, V.V. Dvorkin, N.N. Dzbanovsky, M.A. Timofeyev, A.S. Stepanov, A.T. Rakhimov, N.V. Suetin, O.Yu. Vilkov, L.V. Yashina. Carbon, 50, 1477 (2012). DOI: 10.1016/j.carbon.2011.11.018
- W. Fu, X. Zhao, W. Zheng. Carbon, 173, 91 (2021). DOI: 10.1016/j.carbon.2020.10.072
- A.C. Ferrari, D.M. Basko. Nature Nanotech., 8 (4), 235 (2013). DOI: 10.1038/nnano.2013.46
- L.G. Can cado, K. Takai, T. Enoki, M. Endo, Y.A. Kim, H. Mizusaki, A. Jorio, L.N. Coelho, R. Magalhaes-Paniago, M.A. Pimenta. Appl. Phys. Lett., 88 (16), 163106 (2006). DOI: 10.1063/1.2196057
- L.G. Can cado, M.G. Da Silva, E.H.M. Ferreira, F. Hof, K. Kampioti, K. Huang, A. Penicaud, C.A. Achete, R.B. Capaz, A. Jorio. 2D Materials, 4 (2), 025039 (2017). DOI: 10.1088/2053-1583/aa5e77
- E. Bertran-Serra, A. Musheghyan-Avetisyan, S. Chaitoglou, R. Amade-Rovira, I. Alshaikh, F. Pantoja-Suarez, J.-L. Andujar-Bella, T. Jawhari, A. Perez-del-Pino, E. Gyorgy. Appl. Surf. Sci., 610, 155530 (2023). DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.155530
- Y. Hao, Y. Wang, L. Wang, Z. Ni, Z. Wang, R. Wang, C.K. Koo, Z. Shen, J.T. Thong. Small, 6 (2), 195 (2010). DOI: 10.1002/smll.200901173
- A. Eckmann, A. Felten, A. Mishchenko, L. Britnell, R. Krupke, K.S. Novoselov, C. Casiraghi. Nano Lett., 12 (8), 3925 (2012). DOI: 10.1021/nl300901a