Crescita di Nanoforests dendritiche oro su substrati di silicio rivestiti in nitruro di titanio

Summary

Questo studio presenta una procedura fattibile per sintetizzare nanoforme dendritiche oro su substrati di nitruro di titanio/silicio. Lo spessore delle nanoforme dendritiche d'oro aumenta linearemente entro 15 minuti da una reazione di sintesi.

Abstract

In questo studio, un sistema di sputtering ad impulso magnetron ad alta potenza viene utilizzato per rivestire una pellicola di nitruro di titanio piatta e soda (TiN) su wafer di silicio (si), e una reazione di sostituzione galvanica assistita da fluoro (FAGRR) è impiegata per la deposizione rapida e facile di oro nanoforests dendritiche (au DNFs) sui substrati TiN/si. Le immagini di microscopia elettronica a scansione (SEM) e i modelli di spettroscopia a raggi X a dispersione energetica dei campioni TiN/si e au DNFs/TiN/si confermano che il processo di sintesi è controllato accuratamente. Nelle condizioni di reazione in questo studio, lo spessore degli au DNF aumenta linearemente a 5,10 ± 0,20 μm entro 15 minuti dalla reazione. Pertanto, la procedura di sintesi impiegata è un approccio semplice e rapido per la preparazione di compositi au DNFs/TiN/si.

Introduction

Le nanoparticelle d'oro hanno proprietà ottiche caratteristiche e risonanze plasmonica superficiali localizzate (lsprs), a seconda delle dimensioni e della forma delle nanoparticelle^1,2,3,4. Inoltre, le nanoparticelle d'oro possono migliorare significativamente le reazioni fotocatalitiche plasmoniche⁵. Le nanoforme dendritiche impilate con nanoparticelle d'oro hanno ricevuto notevole attenzione a causa delle loro notevoli aree superficiali specifiche e del robusto potenziamento LSPR^6,

Protocol

1. preparazione del campione

1. Preparazione del substrato TiN utilizzando un sistema di sputtering ad impulso magnetron ad alta potenza
   1. Tagliare un wafer di silicio di tipo n 4 pollici in campioni di 2 cm x 2 cm.
   2. Lavare i campioni utilizzando acetone, isopropanolo e acqua deionizzata.
   3. Asciugarli con uno spray N₂ per 5 min.
   4. Collocare i campioni si lavati in un supporto per campioni e collocare il supporto del campione in una camera a impulsi magnetron sputtering (HiPIMS) ad alta potenza.
   5. Posizionare un bersaglio di titanio con un diametro di 4 pollici su un catodo sputtering.

Results

La Figura 1 raffigura le immagini delle preparazioni di campioni di au Dnfs/Tin/si. Il wafer di silicio era bianco-argenté (Figura 1a). TiN/si era giallo dorato e aveva una superficie omogenea (Figura 1B), che indicava il rivestimento Tin uniforme sul wafer di silicio. Au DNFs/TiN/si era marrone giallastro e meno omogeneo sulla superficie (Figura 1C) a causa della distri.......

Discussion

In questo studio, au DNFs con più dimensioni di ramo sono stati decorati sulla superficie di TiN/si utilizzando FAGRR. La deposizione degli au DNF potrebbe essere identificata direttamente da un cambiamento significativo di colore. Lo spessore degli au DNF su TiN/si è aumentato a 5,10 ± 0,20 μm entro 15 minuti, e questo aumento di spessore può essere espresso utilizzando la seguente equazione lineare: y = 0,296t + 0,649, dove il tempo variava da 1 a 15 min.

In FAGRR, la depos.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acetone	Dinhaw Enterprise Co. Ltd., Taipei, Taiwan
Isopropanolo	Echo Chemical Co. Ltd., Miaoli, Taiwan	TG-078-000000-75NL
Ossido tamponato Etch	Uni-onward Corp., Hsinchu, Taiwan	UR-BOE-1EA
Acido cloroaurico	Alfa Aesar., Heysham, Regno Unito	36400.03
Wafer di silicio di tipo N	Summit-Tech Company, Hsinchu, Taiwan
Sistema di sputtering con magnetron a impulsi ad alta potenza (HiPIMS)	Melec GmbH, Germania		SPIK2000A
Microscopio elettronico a scansione (SEM)	JEOL, Giappone		JSM-7800F
Ion Sputter Coater	Hitachi, Giappone		E-1030
Diffrattometro a raggi X (XRD)	PANalytical, Paesi Bassi		X'Pert PRO MRD