Denne undersøgelse præsenterer en gennemførlig procedure for syntese af guld dendritiske nanoskove på titanium nitrid/silicium substrater. Tykkelsen af guld dendritiske nanoskove stiger lineært inden for 15 minutter af en syntese reaktion.
I denne undersøgelse anvendes et højeffekt impuls magnet Tron sputerings system til at belægge en flad og fast Titan nitrid (TiN) film på silicium (SI) wafers, og en fluorid assisteret galvanisk udskiftnings reaktion (FAGRR) er ansat til hurtig og nem aflejring af guld og dendritiske nanoskove (AU Dnf’er) på TiN/si-substrater. Scanning elektronmikroskopi (SEM) billeder og energi-dispersive X-ray spektroskopi mønstre af TiN/si og AU DNFs/TiN/si prøver validere, at synteseprocessen er nøjagtigt kontrolleret. Under reaktions forholdene i dette studie stiger tykkelsen af AU Dnf’erne lineært til 5,10 ± 0,20 μm inden for 15 minutter efter reaktionen. Derfor er den anvendte syntese procedure en enkel og hurtig metode til forberedelse af AU DNFs/TiN/si kompositter.
Guld nanopartikler har karakteristiske optiske egenskaber og lokaliserede overflade Plasmon resonanser (lsprs), afhængigt af størrelsen og formen af nanopartiklerne1,2,3,4. Desuden, guld nanopartikler kan signifikant forbedre plasmonic fotoalytiske reaktioner5. Dendritiske nanoskove stablet ved hjælp af guld nanopartikler har fået betydelig opmærksomhed på grund af deres bemærkelsesværdige specifikke overfladeområder og robust lspr ekstraudstyr6,7,8,9 ,10,11,12,13.
TiN er et ekstremt hårdt keramisk materiale og har en bemærkelsesværdig termisk, kemisk og mekanisk stabilitet. TiN har karakteristiske optiske egenskaber og kan bruges til plasmonic applikationer med synligt-til-nær-infrarødt lys14,15. Forskning har vist, at TiN kan producere elektromagnetiske felt forbedringer, svarende til AU nanostrukturer16. Aflejring af kobber17 eller sølv18,19,20 på tin substrater til applikationer er blevet påvist. Der er dog kun blevet udført få undersøgelser på AU/TiN kompositmaterialer til applikationer. Shiao et al. har for nylig demonstreret potentielle anvendelser af AU DNFs/TiN kompositter til foto elektrokemiske celler21 og kemisk nedbrydning22.
AU kan syntetiseres på et TiN-substrat ved hjælp af en FAGRR23. Depositionen af AU Dnf’er på TiN er af afgørende betydning for applikationers ydeevne. Denne undersøgelse undersøger væksten af AU Dnf’er på et TiN-belagt si-substrat.
I denne undersøgelse blev AU Dnf’er med flere forgrenings størrelser dekoreret på overfladen af TiN/si ved hjælp af FAGRR. Depositionen af AU Dnf’er kunne identificeres direkte ved en væsentlig ændring i farven. Tykkelsen af AU Dnf’er på TiN/si steg til 5,10 ± 0,20 μm inden for 15 minutter, og denne stigning i tykkelsen kan udtrykkes ved hjælp af følgende lineære ligning: y = 0,296t + 0,649, hvor tiden varierede fra 1 til 15 min.
I FAGRR påvirkes metal aflejringe…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbejde blev støttet af Ministeriet for videnskab og teknologi, Taiwan, under kontraktnumre de fleste 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 |