原子層沉積工藝制備催化薄膜厚度對生長碳納米管陣列的影響

編號：NMJS05700

篇名：原子層沉積工藝制備催化薄膜厚度對生長碳納米管陣列的影響

作者：楊超 ;李瑩 ;閆璐 ;曹韞真

關(guān)鍵詞：原子層沉積 氧化鐵 水輔助化學(xué)氣相沉積 垂直碳納米管陣列 結(jié)構(gòu)可控 三維樣品

機構(gòu)： 中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所、特種無機涂層重點實驗室,上海200050

摘要： 通過原子層沉積（ALD）工藝在硅基底依次沉積氧化鋁緩沖層薄膜和氧化鐵催化薄膜,然后利用管式爐進行水輔助化學(xué)氣相沉積（WACVD）生長垂直碳納米管陣列（VACNTs）。結(jié)果表明：ALD工藝制備的氧化鐵薄膜經(jīng)還原氣氛熱處理可形成碳納米管陣列生長所需的納米催化顆粒;氧化鐵薄膜厚度與納米催化顆粒大小以及生長出的碳納米管陣列的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。當(dāng)氧化鐵薄膜厚度為1.2 nm時,生長出的碳納米管陣列管外徑約為10 nm,管壁層數(shù)約為5層,陣列高度約為400？m。增大氧化鐵薄膜的厚度,生長出的碳納米管陣列外徑和管壁數(shù)增加,陣列高度降低。實驗還在硅基底側(cè)面觀察到了VACNTs,表明ALD工藝可在三維結(jié)構(gòu)上制備催化薄膜用于生長VACNTs。