CC BY
42
4. Ринкевич Л.Б., Корх Ю.В., Смородинский Я.Г. Перспективы приме нения неразрушающего контроля для диагностики нано- и микроструктурных материалов // Дефектоскопия. - 2010. - № 1.
5. Hou T., Loh K.J., Lynch J.P. Spatial conductivity mapping of carbon nanotube composite thin films by electrical impedance tomography for sensing applications // Nanotechnology. - 2007. - Vol. 18.
Статью рекомендовал к опубликованию д.т.н., профессор Б.Н. Рыгалин.
Рындин Евгений Адальбертович
Южный научный центр Российской академии наук.
E-mail: [email protected].
344006, г. Ростов-на-Дону, пр. Чехова, 41.
Тел.: 88634311584.
Ведущий научный сотрудник; д.т.н.; доцент.
Исаева Алина Сергеевна
Технологический институт федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: [email protected]
347928, г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44.
Тел.: 88634311584.
.
Ryndin Eugeny Adalbertovich
Southern Scientific Center of Russian Academy of Sciences.
E-mail: [email protected].
41, Chekhov Street, Rostov-on-Don, 344006, Russia.
Phone: +78634311584.
Senior Researcher; Dr. of Eng. Sc.; Associate Professor.
Isaeva Alina Sergeevna
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Autonomy Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: [email protected].
E-mail: [email protected]
44, Nekrasovskiy, Taganrog, 347928, Russia.
Phone: +78634311584.
Postgraduate Student.
УДК 001.89: 539.2 (621.382.132)
В.С. Климин, О.А. Агеев, И.О. Ильин, А.А. Федотов
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ
СТРУКТУР ИЗ ПЛЕНКИ № ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ УГЛЕРОДНЫХ
НАНОТРУБОК
Каталитические центры сформированы на подложке из пленки никеля на кремниевой подложке с подслоем ванадия нагревом в реакторе модуля нанотехнологического комплекса НАНОФАБ НТК-9 в рабочей атмосфере газов аммиака и аргона. Были исследованы режимы получения каталитических центров на различных стадиях их формирования, проведены эксперименты по влиянию давления на стадии активации, получены зависимости их
, , , , и другие от температуры формирования. Сведения, полученные из зависимостей, позволи-
ли оптимизировать процесс выращивания углеродных нанотрубок методом химического осаждения из газовой фазы в индуцированной плазме.
Каталитические центры; углеродные нанотрубки; химическое осаждение из газовой фазы в индуцированной плазме.
V.S. Klimin, O.A. Ageev, I.O. Ilin, A.A. Fedotov.
FORMATION AND RESEARCH OF CATALYTIC STRUCTURES OBTAINED FROM Ni FILMS FOR GROWING CARBON NANOTUBES
Catalytic centers are formed on a substrate of nickel film on a silicon substrate with a sublayer of vanadium, heated in the reactor module nanotech complex NANOFAB NTF-9 in the working atmosphere of ammonia gas, and argon. Were investigated regimes of catalytic centers in various stages of their formation is also carried out experiments on the effect of pressure on the activation phase. The dependencies of their geometric parameters such as diameter, average height, roughness, volume, and others from the formation temperature. Information obtained from the plots, possible to optimize the growth process of carbon nanotubes by plasma enhances chemical vapor deposition.
Catalytic centers; carbon nanotubes; chemical vapor deposition in the induced plasma.
Одним из основных факторов, влияющих на процесс зарождения и последующего роста УНТ, является геометрический размер и химический состав каталитических центров (КЦ), которые определяют диаметр и свойство нанотрубок [1]. Рост УНТ проходит в 3 основных этапа: нагрев, активация и осаждение УНТ из углеродосодержащего газа [2].
В работе проведены экспериментальные исследования режимов формирования КЦ на этапах нагрева и активации. В исследованиях использовались кремниевые подложки с пленочной структурой У(10нм)/№(20нм).
Нагрев исходной подложки проводился в диапазоне температур 600-900 0С с интервалом в 50 0С. На рис. 1,а изображен АСМ-скан образца после термообработки при температуре 850 0С.
Рис. 1. Изображение каталитических центров, полученных с помощью: а - атомно-силовой микроскопии; б - растровой электронной микроскопии
На стадии активации проводились исследования влияния геометрических параметров КЦ от времени активации и от давления, при фиксированной температу-. -ров КЦ от времени активации, однако большое влияние на параметры оказывает давление в реакторе. На рис. 1,6 приведен РЭМ изображение образца после стадии активации при давлении в 3 Торр.
Время активации, мин
б
Рис. 2. Зависимость диаметра (а) каталитических центров от температуры нагревания подложки и средней высоты (б) каталитических центров от времени активации при давлении 3 Торр и 5 Торр
По результатам численной обработки экспериментов были построены зависимости (рис. 2), из которых следует, что для выбранного метода формирования КЦ диапазон оптимальных температур лежит в пределах 700-800 0С.
Полученные результаты могут использоваться для оптимизации процесса выращивания углеродных нанотрубок методом ПГФХО.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Meyyappan M., Cassell A., Delzeit L., Hash D. Carbon nanotube growth by PECVD // Appl. Phys. Lett. - 2002. - № 81 (901).
2. Агеев (ХА., Коломийцев А.С., Михайличенко А.В., и др. Получение наноразмерных струк-
-9 // .
Технические науки. - 2011. - № 1 (114). - С. 109-116.
Статью рекомендовал к опубликованию д.х.н. АД. Дубоносов.
Агеев Олег Алексеевич
Технологический институт федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: [email protected].
34792S, . , . , 2.
Тел.: 88б34371б11.
Кафедра технологии микро- и наноэлектронной аппаратуры; заведующий кафедрой; . . ; .
Климин Виктор Сергеевич
E-mail: [email protected].
Кафедра технологии микро- и наноэлектронной аппаратуры; аспирант.
Ильин Олег Игоревич
E-mail: [email protected].
Кафедра технологии микро- и наноэлектронной аппаратуры; студент.
Федотов Александр Александрович E-mail: [email protected].
Кафедра технологии микро- и наноэлектронной аппаратуры; доцент.
Ageev Oleg Alexeevich
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Autonomy Educational Establishment of Higher Vocational Education “Southern Federal University”.
E-mail: [email protected].
2, Shevchenko Street, Taganrog, 34792S, Russia.
Phone: +78б34371б11.
The Department of Micro- and Nanoelecronics; Head the Department; Dr. of Eng. Sc., Professor.
Klimin Victor Sergeevich
E-mail: [email protected].
The Department of Micro- and Nanoelecronics; Postgraduate Student.
Ilin Oleg Igorevich
E-mail: [email protected].
The Department of Micro- and Nanoelecronics; Student.
Fedotov Alexandr Alexandrovich
E-mail: [email protected].
The Department of Micro- and Nanoelecronics; Associate Professor.
УДК 621.382.2
В.В. Кушнир
ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ ПЛЕНОЧНОГО СОЛНЕЧНОГО
ЭЛЕМЕНТА
Рассматриваются вопросы влияния электрофизических и технологических свойств полупроводниковых материалов на характеристики преобразователей солнечной энергии. Определены оптимальные значения толщин рабочих слоев полупроводниковых солнечных элементов на основе гетероструктуры Б1/ХпО. Проведено моделирование вольт-амперных характеристик для рассматриваемой конструкции солнечного элемента, с помощью которого были определены оптимальные толщины слоев, при которых значение тока короткого замыкания и, следовательно, коэффициета полезного действия элемента было макси.
Солнечные элементы; тонкие пленки; оксид цинка; коэффициент полезного действия.
