نانومقیاس

نانومقیاس

سنتز و بررسی ویژگی ساختاری نانوسیم‌های سیلیکونی حاصل از نانوذرات در مکانیزم بخار-مایع-جامد (VLS)

نویسندگان
1 گروه علوم پایه، دانشکده فنی و حرفه ای امام محمد باقر)ع(، دانشگاه فنی و حرفه ای استان مازندران، ایران
2 گروه فیزیک حالت جامد، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر، مازندران، ایران
چکیده
در میان انواع مواد نانوساختار، نانوذرات و نانو سیم­های سیلیکونی به­عنوان گزینه­های متداول و مطلوب برای ساخت قطعات الکترونیکی تجاری آتی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته‌اند. حوزه‌ی کاربردی این نانوساختارها از نانو مدارها تا زیست حسگرهای تشخیصی را پوشش می­دهد. در پژوهش حاضر نانوذرات و نانوسیم‌های سیلیکونی با استفاده از کاتالیست طلا به روش‌های لایه نشانی بخار شیمیایی و تکنیک بخار-مایع-جامد (VLS) در زمان‌های مختلف سنتز شدند. مشخصه‌های نانوساختاری نمونه‌های سنتز شده با استفاده از روش‌های تجربی میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و پراش پرتو ایکس(XRD) مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بدست آمده از تصاویر SEM نانو ذرات را با مورفولوژی کروی با قطری در محدوده ی 60 تا 180 نانومتر و نانوسیم­ها را با ریخت­شناسی سوزنی شکل نشان داد. آنالیز XRD حضور قله‌ی سیلیکونی با فاز بلوری را در نمونه‌ی سنتز شده تأیید کرد. نتایج حاصل TEM و رامان به ترتیب ساختار درونی نمونه‌ها را در مقیاس های 10 و 20 نانومتر بصورت هسته-پوسته با ساختاری بلوری نشان می‌دهد. این نانوساختارها در حسگرهای مبتنی بر نانوسیم های سیلیکونی کاربرد فراوان دارند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Synthesis and structural properties of silicon nanoparticles derived from nanoparticles in a vapor-liquid-solid (VLS) mechanism

نویسندگان English

Amir Hayati 1
Habib Hamidinezhad 2
[1] J. Huang, Y. Zhu, H. Zhong, X. Yang, C. Li,
“Dispersed CuO nanoparticles on a silicon
nanowire for improved performance of
nonenzymatic H2O2 detection,” ACS applied
materials & interfaces, 6(10), 7055-7062, 2014.
[2] P. Namdari, H. Daraee, A. Eatemadi, “Recent
advances in silicon nanowire biosensors: synthesis
methods, properties, and applications,” Nanoscale
research letters, 11(1), 406, 2016.
[3] S.T. Boles, A. Sedlmayr, O. Kraft, R. Mönig,
“In situ cycling and mechanical testing of silicon
nanowire anodes for lithium-ion battery
applications,” Applied Physics Letters, 100(24),
243901, 2012.
[4] T. Wang, L. Lou, C. Lee, “A junctionless gateall-
around silicon nanowire FET of high linearity
and its potential applications,” IEEE electron
device letters, 34(4), 478-480, 2013.
[5] X. Fang, C.Y. Zhao, H. Bao, “Radiative
behaviors of crystalline silicon nanowire and
nanohole arrays for photovoltaic applications,
” Journal of Quantitative Spectroscopy and
Radiative Transfer, 133, 579-588, 2014.
[6] J.L.Zang, Y.P. Zhao, “Silicon nanowire
reinforced by single-walled carbon nanotube and
its applications to anti-pulverization electrode in
lithium ion battery,” Composites Part B:
Engineering, 43(1), 76-82, 2012.
[7] S. Misra, L. Yu, W. Chen, M. Foldyna, P.R. i
Cabarrocas, “A review on plasma-assisted VLS
synthesis of silicon nanowires and radial junction
solar cells,” Journal of Physics D: Applied
Physics, 47(39), 393001, 2014.
[8] H. Hamidinezhad, Y. Wahab, Z. Othaman,
“Ultra-sharp pointed tip Si nanowires produced by
very high frequency plasma enhanced chemical
vapor deposition via VLS mechanism,” Journal of
materials science, 46(15), 5085-5089, 2011.
[9] M. Iatalese, M. L. Coluccio, V. Onesto, F.
Amato, E. Di Fabrizio, “Relating the rate of growth
of metal nanoparticlesto cluster size distribution in
59 پاییز ۱۳۹۹ | شماره ۳|سال هفتم
electrolessdeposition,”Nanoscle advances, 1, 228-240, 2019.
[10] U.Cataldi, R. Caputo, Y.Kurylyak, G. Klein, M.Chekini, C.Umeton, Th. Burgi, “Growing gold nanoparticles on a flexible substrateto enable simple mechanical control of theirplasmonic coupling” Journal of Materials Chemistry C, 2, 7927-7933, 2014.
[11] J. Figueroa-Lara, M. Torres-Rodríguez, M. Gutiérrez-Arzaluz, M. Romero-Romo, “Effect of Zirconia Nanoparticles in Epoxy-SilicaHybrid Adhesives to Join Aluminum Substrates,” Materials, 10, 1135, 2017.
[12] K.Sreenivasa Rao, Kh. El-Hami, T.Kodaki, K.Matsushige,K. Makino, “A novel method for synthesis of silica nanoparticles,” Journal of Colloid and Interface Science, 289, 125–131, 2005.
[13] M. Kim, S. Osone, T. Kim, H. Higashi, T. Seto, “Synthesis of nanoparticle by laser ablation: A review,” Kona powder and particle journal, 34, 80-90, 2017.
[14] X. Zhang, X. Miao, Zh. Zhao, R. Liu, M. Li, “Substrate with Si nanoparticles prepared by low pressure chemicalvapor deposition for application in Si solar cells,” Advanced Materials Research, 805-806, 36-39, 2013.
دوره 7، شماره 3
پاییز 1399
صفحه 98-103

  • تاریخ دریافت 12 مهر 1398
  • تاریخ بازنگری 0-727 فروردین 2
  • تاریخ پذیرش 28 اردیبهشت 1399