Синтезированы углеродные нанотрубки и SiC вискеры в результате пиролиза паров ацетонитрила на никелевых кластерах, осажденных в порах, полученны при протравливании треков ионов тяжелых металлов в диэлектрических слоях SiO₂ на монокристаллических подложках кремния. Полученные структуры исследованы методами растровой электронной микроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света, измерены их автоэмиссионные характеристики.

Электрохимическое осаждение никеля в поры
Электролит 0.5 NiSO4 + 0.5 H3BO3 (U = 1B). Степень заполнения контролируется временем.

Синтез углеродных нанотрубок (УНТ) методом термического разложения химических соединений (CVD-метод) на нанокластерах никеля в ионных треках

Полученные структуры: при полном заполнении пор нанокластерами никеля синтезируются SiC вискеры (корневой рост)	Полученные структуры: при полном заполнении пор нанокластерами никеля растут УНТ (вершинный рост)

Вольтамперные характеристики автоэмиссионного тока образцов (а) УНТ и (б) SiC вискеров, измеренные при межэлектродных расстояниях 500 и 1000 мкм. Красная и черная кривые соответствуют измерениям при увеличении и уменьшении пилообразного напряжения

Обнаружено, что формирование УНТ или SiC вискеров в результате каталитического пиролиза углеводорода определяется степенью заполнения ионных треков кластерами никеля. Показано, что порог появления электронной эмиссии составляет 1 В/мкм для обоих типов образцов, различия в форме вольт-амперных характеристик объясняются различиями в электронной структуре УНТ и SiC вискеров.

Сотрудничество

• Россия, Новосибирск, 630090, Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН, просп. Акад. Лаврентьева, 3
• Новосибирский государственный технический университет, просп. Карла Маркса 20, 630092 Новосибирск, Россия
• Беларусь, Минск, 220050, Белорусский государственный университет, ул. Ленинградская, 14
• Germany, Berlin D-14109, Helmholtz Centre Berlin for Materials and Energy, str. Glienicker100
• Беларусь, Минск, 220072, Научно-практический центр по материаловедению НАН Беларуси, ул. П. Бровки, 19
• Россия, Воронеж, 394026, Воронежский государственный технический университет, просп. Московский, 14

В рамках проекта

Проект по программе БРФФИ "Наука-МС"

Ссылки на статьи

А.В. Окотруб, А.Г. Куреня, А.В. Гусельников, А.Г. Кудашов, Л.Г. Булушева, А.С. Бердинский, Ю.А. Иванова, Д.К. Иванов, Е.А. Стрельцов, Д. Финк, А.В. Петров, Е.К. Белоногов, Автоэмиссионные свойства углеродных нанотрубок и SiC вискеров, синтезированных с использованием частиц Ni, осажденных в ионных треках SiO2 // Российские Нанотехнологии, 2009, том 4, № 9–10, стр. 16-21

A.V. Okotrub, A.G. Kurenya, A.V. Gusel’nikov, A.G. Kudashov, L.G. Bulusheva, A.S. Berdinskii, Yu.A. Ivanova, D.K. Ivanov, E.A. Strel’tsov, D. Fink, A.V. Petrov, E.K. Belonogov, The Field Emission Properties of Carbon Nanotubes and SiC Whiskers Synthesized over Ni Particles Deposited in Ion Tracks in SiO2 // Nanotechnologies in Russia, 2009, Vol. 4, № 9–10, pp. 627-633.

Демьянов С.Е., Канюков Е.Ю., Петров А.В., Белоногов Е.К., Наноструктуры систем Si/SiO2/металл с треками быстрых тяжелых ионов // Журнал «Известия РАН. Серия Физическая», 2008, том 72, №9, с.1262-1264.