Questo protocollo dettaglia una tecnica novella di nano-fabbricazione che può essere utilizzata per fare film di nanoparticelle controllabile e personalizzabile su grandi superfici, basati sull'auto-assemblaggio di bagnabilità di film metallici ricoperti.
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Articolo metodologico
Grande Area nanofabbricazione di substrato a base di nanoparticelle di oro controllabile e personalizzabile tramite ridotta bagnabilità
In questo articolo
Sommario
Abstract
Recenti progressi scientifici nell'utilizzazione di nanoparticelle metalliche per miglioramento dell'efficienza di conversione, le prestazioni del dispositivo ottico migliorato e memorizzazione dei dati ad alta densità hanno dimostrato il beneficio potenziale del loro utilizzo in campo industriale applicazioni. Queste applicazioni richiedono un controllo preciso sulla dimensione delle nanoparticelle, spaziatura e a volte forma. Questi requisiti hanno portato all'utilizzo di tempo e costo passaggi di elaborazione intensiva per produrre nanoparticelle, rendendo così la transizione all'applicazione industriale irrealistico. Questo protocollo si risolverà questo problema fornendo un metodo scalabile e accessibile per la produzione di grandi superfici di nanoparticella film migliorata nanoparticella controllo rispetto alle attuali tecniche. In questo articolo, il processo sarà dimostrato con l'oro, ma possono essere utilizzati anche altri metalli.
Introduzione
Fabbricazione di film di ampia superficie delle nanoparticelle è criticamente importante per l'adozione dei recenti progressi tecnologici nella conversione dell'energia solare e memorizzazione dei dati ad alta densità con l'uso di nanoparticelle plasmoniche1,2, 3 , 4 , 5. è interessante, le proprietà magnetiche di alcune di queste nanoparticelle plasmoniche, che forniscono queste nanoparticelle con la capacità di manipolare e controllare la luce su nanoscala. La controllabilità di luce fornisce la possibili....
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Protocollo
Nota: La fabbricazione di grandi superfici di film controllabile e personalizzabile di nanoparticelle d'oro si ottiene seguendo il protocollo dettagliato. Il protocollo segue tre aree principali che sono la preparazione del substrato (1), (2) bagnabilità e acquaforte e (3) caratterizzazione.
1. preparazione del substrato
- Pulire il substrato (100 nm SiO2 su Si) utilizzando un risciacquo di acetone seguito da un risciacquo di alcool isopropilico e poi asciugare con un flusso di N2 gas.
- Caricare il substrato nel sistema evaporatore termale ed evacuare per raggiungere la pressione desiderata per la depo....
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Risultati
Il protocollo descritto qui è stato utilizzato per i metalli più e ha dimostrato la capacità di produrre nanoparticelle su un substrato su vasta area, con dimensione controllabile e spaziatura. La figura 1 Mostra il protocollo con risultati rappresentativi, mostrando la capacità di controllare la dimensione di nanoparticelle fabbricato e spaziatura. Quando in seguito questo protocollo, il risultato, che è il film di nanoparticelle fabbricato con dimensione e .......
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Discussione
Il protocollo è un processo semplice e fattibile per un processo di nano-fabbricazione per la produzione di nanoparticelle su un substrato su vaste aree con caratteristiche controllabile. Il fenomeno dewetting, che conduce alla produzione di particelle, si basa sulla tendenza dello strato dewetted per raggiungere la minima energia di superficie. Il controllo sopra le dimensioni e la forma delle particelle è mirato con la deposizione di una seconda superficie sul livello principale per ottimizzare le energie superficiali .......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
Riconosciamo il sostegno fornito dal fondo Core microscopia Utah State University per il risultato di SEM. Riconosciamo anche la National Science Foundation (Premio n. 162344) per DC Magnetron Sputtering System, la National Science Foundation (Premio n. 133792) per il (campo elettroni e ioni) FEI Quanta 650 e il dipartimento dell'energia, Università di energia nucleare Programma per il FEI Nova Nanolab 600.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 100 nm SiO2/Si | Wafer universitario Wafer | di ossido termico | |
| Bersaglio sputter di allumina (99,5%) | Kurt J. Lesker | allumina | |
| (99,99%) | Filo | Kurt J. Lesker | |
| H2O2 | Sigma-Aldrich | ||
| Piastra | riscaldanteThermo Scientific | Cimarec | |
| NH4OH | Sigma-Aldrich | ||
| Microscopio elettronico a scansione FEI | Quanta 650 | ||
| FEI | Nova Nanolab 600 | ||
| Sistema di deposizione per polverizzazione catodica | AJA International | Orion-5 | |
| Evaporatore termico | Edwards | 360 |
Riferimenti
- Pillai, S., Catchpole, K. R., Trupke, T., Green, M. A. Surface plasmon enhanced silicon solar cells. Journal of Applied Physics. 101 (9), 093105(2007).
- Ding, B., Lee, B. J., Yang, M., Jung, H. S., Lee, J. -K. Surface-Plasmon Assisted Energy Conversion in Dye-Sensitized Sola....
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Ristampe e permessi
