J 2007

Discussion of important factors in deposition of carbon nanotubes by atmospheric pressure microwave plasma torch

JAŠEK, Ondřej, Marek ELIÁŠ, Lenka ZAJÍČKOVÁ, Zuzana KUČEROVÁ, Jiřina MATĚJKOVÁ et. al.

Basic information

Original name

Discussion of important factors in deposition of carbon nanotubes by atmospheric pressure microwave plasma torch

Name in Czech

Diskuze faktorů důležitých pro depozici uhlíkových nanotrubek v mikrovlnném pochodňovém výboji za atmosférického tlaku

Authors

JAŠEK, Ondřej (203 Czech Republic, guarantor), Marek ELIÁŠ (203 Czech Republic), Lenka ZAJÍČKOVÁ (203 Czech Republic), Zuzana KUČEROVÁ (203 Czech Republic), Jiřina MATĚJKOVÁ (203 Czech Republic), Antonín REK (203 Czech Republic) and Jiří BURŠÍK (203 Czech Republic)

Edition

Journal of Physics and Chemistry of Solids, Oxford, Elsevier, 2007, 0022-3697

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10305 Fluids and plasma physics

Country of publisher

United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impact factor

Impact factor: 0.899

RIV identification code

RIV/00216224:14310/07:00020347

Organization unit

Faculty of Science

UT WoS

000247887800014

Keywords in English

carbon nanotubes; microwave torch;

Tags

International impact, Reviewed
Změněno: 22/1/2008 11:19, Mgr. Ondřej Jašek, Ph.D.

Abstract

V originále

Deposition of carbon nanotubes in microwave plasma torch at atmospheric pressure is discussed in terms of factors influencing the deposition uniformity and amorphous carbon overlayer formation. The depositions were carried out on silicon substrates with a thin iron catalyst layer from the mixture of argon, methane and hydrogen. Samples were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and Raman spectroscopy. Substrate temperature gradients and a size distribution of catalytic particles were main reasons for a deposit non-uniformity. The uniformity was improved by a substrate eating in Ar/H2 discharge before the deposition. The catalyst poisoning with a subsequent amorphous carbon deposition was responsible for the formation of amorphous carbon overlayer containing catalytic particles. Shorter deposition time and optimization of carbon feedstock dilution in hydrogen were suggested for a minimization of this effect.

In Czech

Depozice uhlíkových nanotrubek v mikrovlnném výboji za atmosférického tlaku je diskutována z pohledu vlivu jednotlivých faktorů ovliňujících uniformitu depozitu a vytváření vrstvy amorfního uhlíku na povrchu depozitu. Depozice byly provedeny na křemíkový substrát s katalytickou vrstvou železa ve směsi argon, metan a vodík. Vzorky byly analyzovány rastrovací (SEM) a transmisní (TEM) elektronovou mikroskopií a Ramanovskou spektroskopií. Gradient teploty subtrátu a distrubuce velikosti částic katalyzátoru byly identifikovány jako hlavní příčiny neuniformity. Zahřátí subtrátu ve výboji se směsí Ar/H2 vedlo ke zlepšení uniformity depozice. Vytvoření vrstvy amorfní uhlíkové vrstvy na nanotrubkách byly zapříčiněno otravou katalyzátoru a následnou depozicí amorfního uhlíku na nanočásticách železa na vrcholech nanotrubek. Jako možné řešení tohoto problému se jeví zkrácení depoziční doby a větší zředění metanu ve směsi s vodíkem.

Links

GA202/05/0607, research and development project
Name: Příprava uhlíkových mikro- a nanostruktur plazmovými technologiemi
Investor: Czech Science Foundation, Synthesis of carbon micro- and nanostructures by plasma technologies
MSM0021622411, plan (intention)
Name: Studium a aplikace plazmochemických reakcí v neizotermickém nízkoteplotním plazmatu a jeho interakcí s povrchem pevných látek
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Study and application of plasma chemical reactions in non-isothermic low temperature plasma and its interaction with solid surface