Denne studien presenterer en gjennomførbar prosedyre for syntetisere gull dendrittiske nanoforests på titan nitride/silisium underlag. Tykkelsen av gull dendrittiske nanoforests øker lineært innen 15 min av en syntese reaksjon.
I denne studien, en høyeffekts impuls magnetron sputtering systemet brukes til å belegge en flat og fast titan nitride (TiN) film på silisium (si) wafere, og en fluor-assistert galvanisk erstatning reaksjon (FAGRR) er ansatt for rask og enkel deponering av gull dendrittiske nanoforests (au DNFs) på tinn/si-underlag. Scanning elektron mikroskopi (SEM) bilder og energi-dispersive X-ray spektroskopi mønstre av TiN/si og au DNFs/TiN/si prøver validere at syntese prosessen er nøyaktig kontrollert. Under reaksjonen forholdene i denne studien, tykkelsen på Au DNFs øker lineært til 5,10 ± 0,20 μm innen 15 min av reaksjonen. Derfor er den sysselsatte syntese prosedyren en enkel og rask tilnærming for å forberede au DNFs/TiN/si kompositter.
Gull nanopartikler har karakteristiske optiske egenskaper og lokaliserte overflate Plasmon resonanser (LSPRs), avhengig av størrelsen og formen på nanopartikler1,2,3,4. Videre kan gull nanopartikler betydelig forbedre plasmonic fotokatalytiske reaksjoner5. Dendrittiske nanoforests stablet ved hjelp av gull nanopartikler har fått stor oppmerksomhet på grunn av deres bemerkelsesverdige spesifikke overflateområder og robust LSPR ekstrautstyr6,7,8,9 ,10,11,12,13.
TiN er et ekstremt hardt keramisk materiale og har bemerkelsesverdig termisk, kjemisk og mekanisk stabilitet. TiN har karakteristiske optiske egenskaper og kan brukes til plasmonic applikasjoner med synlig-til-nær-infrarød lys14,15. Forskning har vist at TiN kan produsere elektromagnetiske felt forbedringer, som ligner på Au nanostrukturer16. Deponering av kobber17 eller sølv18,19,20 på tinn underlag for applikasjoner har blitt demonstrert. Men noen studier har blitt utført på Au/TiN kompositt materialer for applikasjoner. Shiao et al. har nylig demonstrert potensielle anvendelser av au DNFs/TiN kompositter for photoelectrochemical celler21 og kjemisk degradering22.
Au kan bli syntetisert på en TiN substrat ved hjelp av en FAGRR23. Den deponering tilstand au DNFs på TiN er avgjørende i utførelsen av programmene. Denne studien undersøker veksten av au DNFs på et TiN-belagt si substrat.
I denne studien ble au DNFs med flere gren størrelser dekorert på overflaten av TiN/si ved hjelp av FAGRR. Deponering av au DNFs kan være direkte identifisert av en betydelig endring i farge. Tykkelsen på Au DNFs på TiN/si økt til 5,10 ± 0,20 μm innen 15 min, og denne økningen i tykkelse kan uttrykkes ved hjelp av følgende lineære ligningen: y = 0,296t + 0,649, hvor tiden varierte fra 1 til 15 min.
I FAGRR påvirkes metall deponering av sammensetningen og pH-verdie…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av departementet for vitenskap og teknologi, Taiwan, under kontrakt tall mest 105-2221-E-492-003-MY2 og de fleste 107-2622-E-239-002-CC3.
Acetone | Dinhaw Enterprise Co. Ltd.,Taipei, Taiwan | ||
Isopropanol | Echo Chemical Co. Ltd., Miaoli, Taiwan | TG-078-000000-75NL | |
Buffered Oxide Etch | Uni-onward Corp., Hsinchu, Taiwan | UR-BOE-1EA | |
Chloroauric Acid | Alfa Aesar., Heysham, United Kingdom | 36400.03 | |
N-Type Silicon Wafer | Summit-Tech Company, Hsinchu, Taiwan | ||
High-Power Impulse Magnetron Sputtering System (HiPIMS) | Melec GmbH, Germany | SPIK2000A | |
Scanning Electron Microscope (SEM) | JEOL, Japan | JSM-7800F | |
Ion Sputter Coater | Hitachi, Japan | E-1030 | |
X-Ray Diffractometer (XRD) | PANalytical, The Netherlands | X'Pert PRO MRD |