اثرآماده سازي زير لايه بررشد نانو لوله هاي كربن باروش بخاردهي شيميايي

Effect of Substrate pretreatment on the growth of carbon nanotubes by thermal chemical vapor deposition

در اين كار پژوهشي رشد نانو لوله هاي كربن با روش بخار دهي شيميايي حرارتي يا Thermal Chemical vapor deposition ) TCVD به واسطه تجزيه گاز استيلن (C2H2) وبااستفاده ازتركيب گازهاي متفاوتي مانند آمونياك NH3 و هيدروژن H2 دردماي 800 0 C صورت گرفته است . تاثيرآماده سازي زير لايه مانند تاثير دماهاي مختلف اكسيداسيون ،وهمچنين دماها و زمانهاي متفاوت احياء براي رشد نانو لوله هاي كربن بررسي مي شود . براي اين منظور لايه نازكي ازكاتاليست نيكل رابا روش لايه نشاني پرتو يوني ion beam sputtering برروي زير لايه سيليكوني مي نشانيم . C2H2 به عنوان منبع كربن، و مخلوط گازآمونياك وهيدروژن را جهت خوردگي سطح و جزيره سازي كاتاليست مورد استفاده قرار مي گيرند . اندازه گيري ضخامت لايه اكسيدي با دستگاه طيف نگار جرمي يون ثانيه يا SIMS و براي بررسي نحوه رشد و مشخصات نانولوله هاي كربن از دستكاه ميكروسكوپ الكتروني روبشي يا SEM وطيف سنجي رامان استفاده مي كنيم . طبق نتايج بدست آمده مشخص شده است كه پيش اماده سازي زير لايه جهت رشد نانو لوله هاي كربني امري الزامي است

We have synthesized Carbon nanotubes (CNTs) by thermal chemical vapor deposition (TCVD) by pyrolysis of C2H2 and using mixture of different gases (H2, NH3, C2H2). A thin film of Ni was coated as catalyst on a silicon substrate by ion beam sputtering. The effect of substrate pretreatment such as different oxidation temperature and different time and temperature of reduction was studied for obtaining satisfactory growth of carbon nanotubes.C2H2 is so effective as the Carbon feedstock and NH3 treatment is a crucial step towards obtaining a high density of nucleation sites for CNTs growth by inhibiting amorphous carbon generation in the initial stage of synthesis .The prepared CNTs were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy. Different surface oxide layers were analyzed by secondary ion mass spectrometry (SIMS). In this experiment cylindrical quartz tube with length of 800 mm and 75 mm diameter was to prepare CNTs film.The growth rate of CNTs showed dependence on the oxidation extent of silicon. Results showed that pretreatments have a positive effect upon the growth of CNTs.