铁化物纳米结构的气相合成使用单源前体:比较直接写处理和热转换
Felix Jungwirth1,2, Alba Salvador-Porroche3, Fabrizio Porrati1
1Institute of Physics, Goethe University Frankfurt, Max-von-Laue-Str. 1, Frankfurt am Main 60323, Germany.
概括
研究用于纳米结构制造的前体材料揭示了沉积物组成的显著差异. 与化学蒸气沉积 (CVD) 相比,聚焦离子束诱导沉积 (FIBID) 和聚焦电子束诱导沉积 (FEBID) 的金属/金属化物含量和元素比率各不相同.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 表面科学是一门学科.
背景情况:
- 直接纳米打印和无面具制造纳米结构依赖于前体材料的选择.
- 了解前体分解和沉积成分对于控制纳米结构特性至关重要.
- 聚焦离子束诱导沉积 (FIBID),聚焦电子束诱导沉积 (FEBID) 和化学蒸汽沉积 (CVD) 是关键的制造技术.
研究的目的:
- 通过使用FIBID,FEBID和CVD来研究和比较由 (H3Si) 2Fe(CO) 4前体衍生的无机沉积物的物质组成和微观结构.
- 分析不同制造方法产生的沉积物中的元素比例和金属/金属化物含量.
- 在直接写作过程中探索前体碎片化过程中的热效应,并演示3D FEBID写作.
主要方法:
- 使用Ga+离子的聚焦离子束诱导沉积 (FIBID),聚焦电子束诱导沉积 (FEBID) 和化学蒸气沉积 (CVD) 制造纳米结构.
- 使用元素分析分析沉积物组成和微观结构的分析 (at. %) 和比率的确定 (Fe:Si).
- 在现场调查前体碎片化过程中的热效应.
主要成果:
- 聚焦离子束诱导沉积 (FIBID) 产生了高达90度的沉积物. %的金属/金属化物含量,而化学蒸汽沉积 (CVD) 薄膜在高温下超过了90%. 百分比.百分比.百分比.百分比.百分比.百分比. 聚焦电子束诱导沉积 (FEBID) 导致材料的温度小于45°C. %的金属/金属化物.
- 在FEBID和CVD中Fe:Si比率保持良好,但使用Ga+离子的FIBID导致显著的损失 (>50%).
- 介绍了一种用于研究热效应的现场方法,并证实了该前体适用于纳米级3D FEBID写作的适用性.
结论:
- 制造技术的选择显著影响了由 (H3Si) 2Fe (CO) 4前体衍生出来的纳米结构的组成和微观结构.
- 对于通过FIBID的二进制材料,建议使用具有增强非金属结合的前体来减轻元素损失.
- 这种前体适用于先进的应用,例如使用FEBID的3D纳米打印.
