🗊Презентация Рост наноструктур и микроскопия. Методы выращивания наноструктур

МЕТОДЫ ВЫРАЩИВАНИЯ НАНОСТРУКТУР

Эпитаксиальный рост тонкой пленки А на подложке Б Монослойный или двумерный рост (атомы группы А притягиваются к подложке сильнее, чем друг к другу. В результате этого атомы сначала объединяются, образуя монослойные островки, которые затем расширяются и сливаются, образуя первый монослой). Метод Волмера-Вебера (атомы группы А сильнее притягиваются друг к другу, чем к подложке. Таким образом, они сначала будут объединяться, формируя островки, в ходе эпитаксии эти островки будут расти и в конце концов образуют сплошную пленку). Метод Странского-Крастанова (атомы А сначала будут распределяться по плоскости, создавая или единственный монослой, или тонкую пленку из малого числа монослоев. Важным фактором, управляющим ростом эпитаксиальной пленки является несоответствие решеток между эпитаксиальным слоем А и подложкой Б) .

Метод Странского-Крастанова Рост квантовых точек методом Странского-Крастанова

Самоорганизация и самосборка наноструктур

Газофазный синтез

Плазмохимический синтез

Осаждение из коллоидных растворов Осаждение из коллоидных растворов — метод получения изолированных наночастиц и нанопорошков, заключающийся в прерывании химической реакции между компонентами раствора, после чего система переходит из жидкого коллоидного состояния в дисперсное твердое состояние. (Коллоидная (дисперсная) система — система, в которой дискретные частицы, капли или пузырьки дисперсной фазы, имеющие размер хотя бы в одном из измерений от 1 до 100 нм, распределены в другой фазе, обычно непрерывной, отличающейся от первой по составу или агрегатному состоянию и называющейся дисперсионной средой).

Молекулярно-лучевая эпитаксия

ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ При термическом разложении обычно используют сложные металлоорганические соединения, гидроксиды, нитраты и т.д., которые при определенной температуре распадаются с образованием синтезируемого вещества и выделением газовой фазы. МОСГИДРИДНАЯ ГАЗОФАЗНАЯ ЭПИТАКСИЯ При мосгидридной газофазной эпитаксии (МОСГЭ) гетероструктуры выращиваются в газофазном реакторе при атмосферном давлении. Газовой фазой в таких реакторах обычно является горячий поток водорода, смешанный с атомами осаждаемого вещества.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Полевая эмиссионная микроскопия

Полевая ионная микроскопия

Просвечивающая электронная микроскопия (TEM – transmission electron microscopy)

Отражательная электронная микроскопия

Микроскопия медленных электронов

Сканирующая электронная микроскопия (SEM – scanning electron microscopy)

Зондовая микроскопия

Сканирующая туннельная микроскопия

Атомно-силовая микроскопия

Режимы работы АСМ 1) Контактный режим. Расстояние от иглы до образца порядка нескольких ангстрем, т.е. игла находится в мягком физическом контакте с образцом и подвержена действию сил отталкивания. Кантилевер должен быть очень гибким. Взаимодействие между иглой и образцом заставит кантилевер изгибаться, повторяя топографию поверхности. 2) Бесконтактный режим. Расстояние от иглы до образца порядка 10 - 100 Å, т.е. на кантилевер действуют силы притяжения. В этом режиме жесткий кантилевер заставляют колебаться вблизи его резонансной частоты (обычно порядка 100 – 400 кГц, типичные амплитуды порядка 10Å). Из-за взаимодействия с образцом резонансная частота кантилевера меняется. 3) Полуконтактный режим. Аналогичен бесконтактному режиму, отличие: игла кантилевера в нижней точке своих колебаний слегка касается поверхности образца. Полуконтактный режим не обеспечивает атомарного разрешения, но применяется для получения изображений шероховатых поверхностей с высоким рельефом.

Атомно-силовая микроскопия

Спасибо за внимание!