طراحي و ساخت دستگاه DCPECVD جهت رشد عمودي و موازي نانولوله هاي كربني

Design and fabrication of a DCPECVD system in order to growth of vertically aligned carbon nanotubes

در اين تحقيق پس از ساخت دستگاه پوشش دهي بخار شيميايي با پلاسماي جريان مستقيم (DCPECVD) و تكميل قسمت هاي مختلف آن از جمله مدارات الكترونيكي ، سيستم حرارتي و خلا ٕ ، از آن براي رشد نانولوله هاي كربني استفاده شده است . ابعاد محفظه450× 540 ميلي متر مربع و خلا زمينه آن حدود 5torr - 2 ×10مي باشد . به كمك اين دستگاه و با توليد يك پلاسماي جريان مستقيم با ولتاژ180 ولت و جريان 50 ميلي آمپر بين كاتد ( زير لايه در دماي o C 750) و آند كه در فاصله 6 ميلي متري از آن قرار دارد و با ورود گازهاي هيدروژن و استيلن نانولوله هايي عمودي و موازي رشدداده شدند .

In order to obtain the vertically well-aligned carbon nanotubes (CNTs) at a relatively low temperature with high purity and high yield ,a direct current plasma enhanced chemical vapor deposition (DCPECVD) apparatus has been designed and fabricated .The fabricated system contains a chamber with the height of 540mm and inner diameter of 450mm .The DCPECVD reactor can be evacuated to a base pressure of 2×10−5 Torr using a set of rotary and diffusion pumps .The synthesis of DCPECVD CNTs has been carried out in the presence of plasma in two steps: i) reduction step with H2 and NH3 gases for formation of catalyst nano particles, ii)subsequent CNTs growth step with H2 and C2H2 gases. The result of scanning electron microscopy (SEM) clearly highlights the link between the plasma and CNTs structure. A comparison between the micrographs of CNTs grown with and without plasma, illustrates that plasma play an important role on the formation of vertical and aligned CNTs.