Про роль плазмових електронів під час CVD-синтези вуглецевих наноструктур з додаванням плазмової компоненти вуглецьвмісного газу

М. Є. Свавільний, В. Є. Панарін, А. А. Школа

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 03.06.2022; остаточний варіант - 13.06.2022. Завантажити: PDF

В роботі викладені результати експериментальних досліджень процесу вакуумної CVD-синтези вуглецевих наноструктур на підкладинках із Si, SiO$_{2}$/Si, Тi з реґульованим додаванням плазмової компоненти робочого газу С$_{2}$Н$_{2}$ і СН$_{4}$ в зону синтези. В фізико-хемічних процесах синтези одержуваних наноструктур головну роль відіграє електронна компонента плазми, яка досягає підкладинки і на поверхні підкладинки здійснюється рекомбінація йонів з плазмовими електронами. Плазмова компонента в зоні синтези суттєво змінює структуру нановуглецевих фаз, їх співвідношення, розподіл на підкладинці, що визначає властивості покриттів, які одержуються. Вплив плазмової компоненти робочих газів стає значним, коли частка плазми в загальній кількості газу складає біля 1%. При цьому, незалежно від фізичної природи підкладинки на ній утворюються специфічні вуглецеві наноструктури зі значною часткою полімерних вуглецевих компонент.

Ключові слова: вуглецеві нанотрубки, вакуумна CVD-синтеза, плазмові технології, синтеза полімерів.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i07/0943.html

PACS: 51.50.+v, 52.80.Sm, 68.55.-a, 81.05.-t, 81.20.-a


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. M. Ye. Svavil’nyi, V. Ye. Panarin, A. A. Shkola, A. S. Nikolenko, and V. V. Strelchuk, Carbon, 167: 132 (2020). Crossref
  2. V. Ye. Panarin, N. Ye. Svavil’nyi, A. I. Khominich, and A. A. Shkola, Applied Nanoscience, 10: 2885 (2020). Crossref
  3. V. Ye. Panarin, M. Ye. Svavil’nyi, M. A. Skoryk, A. I. Khominich, T. O. Prikhna, and A. P. Shapovalov, J. Superhard Materials, 40: 267 (2018). Crossref
  4. J. Robertson, Materials Science Engineering R: Reports, 37, Iss. 4–6: 129 (2002). Crossref
  5. V. Ye. Panarin, N. Ye. Svavil’nyi, and A. I. Khominich, Prystriy dlya Vakuumnoho Syntezu Vuhletsevykh Nanostruktur [Device for Vacuum Synthesis of Carbon Nanostructures], Patent of Ukraine No. 98909 (Published 2012) (in Ukrainian).
  6. V. Ye. Panarin, M. Ye. Svavil’nyi, and V. O. Moskalyuk, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 2: 321 (2020) (in Ukrainian). Crossref
  7. M. Hiramatsu, H. Kondo, and M. Hori, Graphene Nanowalls (Ed. J. R. Gong) (China: National Center for Nanoscience and Technology: 2013), p. 235. Crossref
  8. Nauchnye Osnovy Kataliticheskoy Konversii Uglevodorodov [Scientific Basis for Catalytic Conversion of Hydrocarbons] (Ed. V. V. Veselov) (Kyiv: Naukova Dumka: 1977) (in Russian).
  9. L. I. Romanyuk and N. Ye. Svavil’nyi, Zhurnal Tekhnicheskoy Fiziki, 50: 968 (1980) (in Russian)
  10. A. Von Engel, Ionized Gases (New York: American Institute of Physics, Melville: 1994).
  11. M. D. Gabovich, Fizika i Tekhnika Plazmennykh Istochnikov Ionov [Physics and Technology of Plasma Ion Sources] (Moscow: Atomizdat: 1972) (in Russian).
  12. M. Ye. Svavilnyi and A. A. Shkola, Aspects Min. Miner. Sci., 8, Iss. 3: 942 (2022). Crossref