Көміртекті наноқабырғалардың морфологиясы мен құрылымын қалыптастырудағы синтез уақытының рөлі
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh20259438Кілттік сөздер:
көміртекті наноқабырғалар, тұндыру, субстрат, өсу уақытыАннотация
Көміртекті наноқабырғалар (КНҚ) – графенге негізделген тік бағытталған наноқұрылымдардың ерекше класы – энергияны сақтау, электроника және сенсорлық технологиялар салаларында кең перспективаларға ие болғандықтан, ғылыми қауымдастықтың үлкен қызығушылығын тудырып отыр. Бұл материалдар үлкен меншікті беткі ауданға, жоғары электр өткізгіштікке және реттелетін морфологияға ие, бұл оларды функционалдық құрылғылардың кең ауқымы үшін перспективалы етеді. Алайда, КНҚ-ның синтез кезіндегі құрылымдық эволюциясын басқару әлі де маңызды ғылыми мәселе болып табылады. Осы зерттеудің мақсаты – кремний негізіндегі субстраттарда сыйымдылықпен байланысқан плазмалы-химиялық бу фазасында тұндыру (CCP-PECVD) әдісімен алынған КНҚ-ның морфологиялық, құрылымдық және оптикалық қасиеттеріне синтез ұзақтығының әсерін жүйелі түрде зерттеу. Зерттеу барысында өсу уақытының өзгеруі КНҚ түзілуіне, ақаулар тығыздығына және беткі сипаттамаларына қалай әсер ететіні талданды. КНҚ төрт түрлі ұзақтықта — 30, 60, 90 және 120 минут — синтезделіп, СЭМ, АСМ, Раман спектроскопиясы және УФ-көрінетін диапазондағы шағылу спектрлерімен сипатталды. Алынған нәтижелер КНҚ-ның морфологиясы мен құрылымының уақытқа байланысты айқын эволюциясын көрсетті: 30 минутта сирек және ретсіз құрылымдардан бастап, 120 минутта тығыз әрі жапырақ тәрізді графитті қабырғаларға дейінгі өзгеріс байқалды. Раман спектроскопиясы синтез уақыты артқан сайын ақаулар тығыздығының өскенін, ал одан кейінгі кезеңде ішінара графитизацияның орын алғанын көрсетті. Оптикалық өлшеулер синтез ұзақтығы артқан сайын шағылудың төмендейтінін көрсетті, бұл өз кезегінде жарықты тиімді тұзақтауға және беткі кедір-бұдырлықтың артуына байланысты екенін білдіреді.
