بررسی ساختار و مکانیزم رشد نانوسیم های سیلیکونی به روش رسوب بخار شیمیایی

نانوسیمهای سیلیکونی به دلیل مزایای زیادشان از جمله خواص نوری و مغناطیسی توجه محققان زیادی را به خود جلب کرده است [1]. روشهای مختلفی برای سنتز نانوسیمهای سیلیکونی وجود دارد که از میان آنها روش رسوب بخارشیمیایی [2] مزیتهای زیادی دارد. در این پژوهش نانوسیمهای سیلیکونی به روش رسوب بخار شیمیایی (CVD) و با استفاده از نانو ذرات طلا، در دمای 750 درجه سانتی گراد از طریق مکانیزم های بخار-مایع-جامد (VLS) و بخار-جامد (VS) سنتز شدند. بعد از شستشوی قطعات کوچک سیلیکون در حمام مافوق صوت، نانو ذرات طلا را روی زیر لایه PLL-Si می پاشیم. سپس آن ها را در محفظه دستگاه CVD قرار می دهیم و با اعمال شرایط آزمایش، نمونه های سنتز شده را بعد از سرد شدن از محفظه خارج می کنیم و آنالیزهای ساختاری و شیمیایی آنها را با استفاده از میکروسکوپ های الکترونی و طیف سنجها انجام شد. تصاویر SEM نانو سیمهای سنتز شده در زمان های 2، 4، 6 و 8 دقیقه در دمای 750 درجه سانتی گراد به روشCVD نشان می دهد که با افزایش زمان سنتز، طول و قطر نانو سیمها افزایش می یابد. در ابتدا نانو سیمها یی با طول بسیار کوتاه بر روی سطح سیلیکون نمایان می شوند ولی با گذشت زمان طول متوسط آنها از حدود 50 نانو متر تا 1200 نانو متر افزایش می یابد و ساختاری نوک تیز به خود می گیرند. آنالیز EDX نشان می دهد که عناصر تشکیل دهنده نانوسیمها شامل اکسیژن، سیلیکون و طلا می باشد. بر اساس اندازه گیری TEM، ساختار نانوسوزن ها به صورت هسته داخلی کریستال با لایه پوششی آمورف است.

کلیدواژه ها:

نانو سیم ، زمان رشد ، ساختار کریستالی-آمورف