纳米架构的二氧化薄膜具有二维连接的状毛孔,由蒸汽相合成
Shunsuke Tanaka1, Norikazu Nishiyama, Yoshiaki Oku
1Division of Chemical Engineering, Graduate School of Engineering Science, Osaka University, 1-3 Machikaneyama, Toyonaka, Osaka 560-8531 Japan.
Journal of the American Chemical Society
|April 15, 2004
概括
通过蒸汽透创建了新型中等孔薄膜,为先进材料提供了更简单,更可扩展的方法. 这些膜呈现出独特的状毛孔,非常适合下一代低k应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 半孔二氧化薄膜对于先进的电子应用至关重要,特别是作为低k介电材料.
- 传统的sol-gel制作这些片的方法可能很复杂,并且难以扩展.
- 为了技术进步,开发有序半孔材料的新型合成路径至关重要.
研究的目的:
- 开发一种新的蒸汽相合成方法,用于制造半孔性二氧化薄膜.
- 描述合成的二氧化膜的纳米结构和特性.
- 评估这些薄膜作为低k介电材料的潜力.
主要方法:
- 在基板上的triblock共聚合物表面活性膜中,四氧化 (TEOS) 的蒸汽透.
- 使用结果暗示的技术 (例如,电子显微镜,表面积分析) 来描述由此产生的-表面活性剂纳米复合结构.
- 孔隙结构的分析,包括格子参数,层厚,柱子直径,孔隙大小,表面积和孔隙体积.
主要成果:
- 在蒸汽透过程中观察到纳米相从状结构向二维状结构的过渡.
- 合成的二氧化薄膜具有2D状半孔,与薄膜表面平行同otropic.
- 关键的结构参数包括~102 Å的格子参数 (d),~72 Å的孔径大小,~729 m2/g的BET表面积和~1.19 cm3/g的孔径体积.
- 与sol-gel方法相比,薄膜具有较低的残留Si-OH组,高热稳定性 (高达900°C) 和水热稳定性.
结论:
- 蒸汽相合成提供了一个更简单和潜在的更可扩展的途径,以 mesoporous 的薄膜.
- 独特的状孔状结构有利于下一代电子产品的低k介电应用.
- 该方法对有机-无机复合材料和无机多孔薄膜的大量生产具有吸引力.
