Оптимальні умови осадження наноплівок золота на кремній методом гальванічного заміщення

S. I. Nichkalo, M. V. Shepida, M. V. Chekaylo

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.

Ключові слова


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

Посилання


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

G. Maduraiveeran, M. Sasidharan, V. Ganesan, Biosensors and Bioelectronics, 103, 113 (2018) (doi:10.1016/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) (doi: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) (doi: 10.1021/acs.analchem.6b03711).

D. Yin, X. Li, Y. Ma, Z. Liu, Chemical Communications, 53(50), 6716 (2017) (doi: 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) (doi: 10.1016/j.msec.2015.09.080).

M. Sengani, A. M. Grumezescu, V. D. Rajeswari, OpenNano 2, 37 (2017) (doi: 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) (doi: 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) (doi: 10.1016/j.bios.2016.08.090).

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

S. Nichkalo, A. Druzhinin, A. Evtukh, O. Bratus’, O Steblova, Nanoscale Research Letters, 12(1), 106 (2017) (doi: 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) (doi: 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) (doi: 10.3390/ma7075169).

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

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

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

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


Повний текст: PDF (English)
7 :: 20

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.