抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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カーボンナノチューブの特性は,カーボンナノチューブが成長する触媒金属ナノ粒子のサイズに依存する。アニーリングは堆積膜から触媒ナノ粒子を形成するための一般的な技術である。カーボンナノチューブ成長結果に触媒膜特性または触媒ナノ粒子特性を結合する十分な研究があるが,初期膜厚の変化以外の手段による触媒ナノ粒子サイズの制御は,あまり研究されていない。本研究は,アニールプラトー温度とアニールプラトー時間の修正によるニッケルナノ粒子等価直径の制御のための経験的相関を開発し,それによって触媒特性の制御の付加的手段を提供した。触媒ナノ粒子のサイズを,初期触媒膜厚,プラトー温度,およびアニーリングプロセスのプラトー時間の適切な選択によって決定することができると仮定した。この目的のために,50nmのチタンの緩衝層,続いて20nmのアルミニウムを電子ビーム蒸着によりシリコン基板上に堆積させた。次にニッケル触媒層を5,10または20nmの厚さで堆積した。500,600,700,800,および900°Cのプラトー温度と5,10および15分のプラトー時間の異なる組合せで,周囲空気環境で3つのニッケル層の厚さの試料をアニールした。各プラトー温度に対応する代表的な時間-温度曲線も得た。最終結果は,初期ニッケル膜厚,アニールプラトー温度,およびアニールプラトー時間のユニークな組み合わせで,それぞれ45試料のセットであった。得られたナノ粒子を原子間力顕微鏡によって特性評価し,ナノ粒子等価直径の分布をGwyddionソフトウェアパッケージによって実行した流域アルゴリズムを通して収集した。45のパラメータの組み合わせの比較は,広範囲のナノ粒子サイズを明らかにした。ほとんどの場合,種々のパラメータ組合せから同等の等価直径が得られた。従って,結果は,追加の拘束が存在する場合に用いるために,同じナノ粒子直径を達成するための多重オプションを提供する。そのような決定を容易にするために,触媒ナノ粒子直径を初期触媒膜厚,アニールプラトー温度,およびアニールプラトー時間の3つのプロセスパラメータに接続する相関を開発した。例えば,与えられた初期Ni膜厚は,同等の緩衝層が選択されるならば,アニールプラトー温度と相関当りのプラトー時間を選択することによって,特定のナノ粒子サイズにアニールできる。この相関は,特定の用途のための触媒ナノ粒子サイズと最終的なカーボンナノチューブ特性の仕様のためのよりロバストなアレイを提供する。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
