Оптимальні умови осадження наноплівок золота на кремній методом гальванічного заміщення

Автор(и)

  • С.І. Нічкало Національний університет “Львівська політехніка”
  • М.В. Шепіда Національний університет “Львівська політехніка”
  • М.В. Чекайло Національний університет “Львівська політехніка”

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.20.3.234-238

Ключові слова:

гальванічне заміщення, наночастинки, плівки золота, наноструктури кремнію, метал-каталітичне хімічне травлення

Анотація

Досліджено умови формування наноплівок золота на кремнієвій (Si) підкладці методом гальванічного заміщення в диметилсульфоксиді (ДМСО) та їх подальше використання для створення наноструктур Si методом метал-каталітичного хімічного травлення (MACE). Встановлено, що середній розмір і кількість наночастинок Au зростає зі збільшенням концентрації іонів відновлюваного металу від 2 до 8 ммоль/л HAuCl4 в ДМСО, тоді як розподіл наночастинок Au за висотою залишається низьким для всіх концентрацій відновлюваного металу. Зміна температури процесу гальванічного осадження в межах від 40 до 70 °C приводить до зміни морфології нанесених наноплівок Au. Зокрема, за температури 40 °С плівка є пористою переважно гомогенною, тоді як за температури 50 °С – плівка шорсткіша. Подальше підвищення температури від 60 до 70 °C приводить до формування острівкової наноплівки Au. Встановлено, що незалежно від морфології нанесених наноплівок Au, наноструктури Si зберігають вертикальну орієнтацію відносно площини підкладки Si під час травлення методом MACE. Виявлено, що висота створених у такий спосіб наноструктур Si знаходиться в межах від 1,5 до 2,5 мкм, а середній діаметр – від 100 до 300 нм.

Посилання

N. Elahi, M. Kamali, M.H. Baghersad, Talanta 184, 537 (2018) (https://doi.org/10.1016/j.talanta.2018.02.088).

G. Maduraiveeran, M. Sasidharan, V. Ganesan, Biosensors and Bioelectronics 103, 113 (2018) (https://doi.org/0.1016/j.bios.2017.12.031).

H.-L. Shuai, K.-J. Huang, Y.-X. Chen, L.-X. Fang, M.-P. Jia, Biosensors and Bioelectronics 89, 989 (2017) (https://doi.org/10.1016/j.bios.2016.10.051).

S. Govindaraju, S. R. Ankireddy, B. Viswanath, J. Kim, K. Yun, Scientific Reports 7, 40298 (2017) (doi: 10.1038/srep40298).

S. Xu, W. Ouyang, P. Xie, Y. Lin, B. Qiu, Z. Lin, G. Chen, L. Guo, Analytical Chemistry 89(3), 1617 (2017) (https://doi.org/10.1021/acs.analchem.6b03711).

D. Yin, X. Li, Y. Ma, Z. Liu, Chemical Communications 53(50), 6716 (2017) (https://doi.org/10.1039/c7cc02247f).

E. Yan, M. Cao, Y. Wang, X. Hao, S. Pei, J. Gao, Y. Wang, Z. Zhang, D. Zhang, Materials Science and Engineering C 58, 1090 (2016) (https://doi.org/10.1016/j.msec.2015.09.080).

M. Sengani, A. M. Grumezescu, V. D. Rajeswari, OpenNano 2, 37 (2017) (https://doi.org/10.1016/j.onano.2017.07.001).

M. Pérez-Ortiz, C. Zapata-Urzúa, G. A. Acosta, A. Álvarez-Lueje, F. Albericio, M. J. Kogan, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 158, 25 (2017) (https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2017.06.015).

R. Liu, Q. Wang, Q. Li, X. Yang, K. Wang, W. Nie, Biosensors and Bioelectronics 87, 433 (2017) (https://doi.org/10.1016/j.bios.2016.08.090).

Q. Gao, X. Zhang, L. Duan, X. Li, W. Lü, Superlattices and Microstructures 129, 185 (2019) (https://doi.org/10.1016/j.spmi.2019.03.028).

S. Nichkalo, A. Druzhinin, A. Evtukh, O. Bratus’, O Steblova, Nanoscale Research Letters 12(1), 106 (2017) (https://doi.org/10.1186/s11671-017-1886-2).

G. Liu, K. L. Young, X. Liao, M. L. Personick, C. A. Mirkin, Journal of the American Chemical Society 135(33), 12196 (2013) (https://doi.org/10.1021/ja4061867).

Y. Zhang, W. Chu, A. D. Foroushani, H. Wang, D. Li, J. Liu, C. J. Barrow, X. Wang, W. Yang, Materials 7(7), 5169 (2014) (https://doi.org/10.3390/ma7075169).

A. Lahiri, S.-I. Kobayshi, Surface Engineering 32(5), 321 (2016) (https://doi.org/10.1179/1743294415Y.0000000060).

O. Kuntyi, M. Shepida, L. Sus, G. Zozulya, S. Korniy, Chemistry and Chemical Technology 12(3), 305 (2018) (https://doi.org/10.23939/chcht12.03.305).

M. Shepida, O. Kuntyi, S. Nichkalo, G. Zozulya, S. Korniy, Advances in Materials Science and Engineering 2019, 2629464 (2019) (https://doi.org/ 10.1155/2019/2629464).

Y. Liu, W. Sun, Y. Jiang, X.-Z. Zhao, Materials Letters 139, 437 (2015) (https://doi.org/10.1016/j.matlet.2014.10.084).

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-10-18

Як цитувати

Нічкало, С., Шепіда, М., & Чекайло, М. (2019). Оптимальні умови осадження наноплівок золота на кремній методом гальванічного заміщення. Фізика і хімія твердого тіла, 20(3), 234–238. https://doi.org/10.15330/pcss.20.3.234-238

Номер

Розділ

Наукові статті