UA150738U - Спосіб модифікації поверхні кремнію наночастинками металів - Google Patents
Спосіб модифікації поверхні кремнію наночастинками металів Download PDFInfo
- Publication number
- UA150738U UA150738U UAU202106312U UAU202106312U UA150738U UA 150738 U UA150738 U UA 150738U UA U202106312 U UAU202106312 U UA U202106312U UA U202106312 U UAU202106312 U UA U202106312U UA 150738 U UA150738 U UA 150738U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- metals
- nanoparticles
- silicon
- silicon surface
- deposition
- Prior art date
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 title abstract description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 title abstract description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 8
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- KBLZDCFTQSIIOH-UHFFFAOYSA-M tetrabutylazanium;perchlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)(=O)=O.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC KBLZDCFTQSIIOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940071240 tetrachloroaurate Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Спосіб модифікації поверхні кремнію наночастинками металів включає осадження металів на кремнієву поверхню гальванічним заміщенням з розчинів сполук металів. При цьому осадження металів здійснюють у середовищі органічних апротонних розчинників.
Description
Корисна модель належить до матеріалознавства та нанотехнологій з одержанням або обробленням наноструктурованих осадів шляхом маніпулювання окремими атомами або молекулами або обмеженими сукупностями атомів або молекул як дискретними елементами і може бути використана для виробництва нових функціональних матеріалів і формування підшару під електрохімічні металеві покриття та отримання новітніх нанотехнологічних методів антивідбивних поверхонь.
Відомий спосіб модифікації поверхні кремнію наночастинками металів, що включає осадження металів на кремнієву поверхню гальванічним заміщенням з розчинів сполук металів
ІСсамапіс Оерозійоп ої 5іїмег оп Зіїсоп з!ипасев їот Ріпогіде Ргее Адиеоив5 БоіІшіопе. 5.5. Біокі,
К. Садієп // ЕС5 ЕІестоспетівігу І еНегв. - 2015. - М. 4. Мо 6. - Р. 011-013.
Але даний спосіб здійснюють у сильнолужному розчині (рН»12), що призводить до таких побічних реакцій (1, 2): вігОнН-НгО--51Оз2-АНЬ, (1) зікон-»5іОзеН2ОНе ге, (2) що ускладнюють рівномірний розподіл частинок металів на поверхні підкладки та обмежують застосування в нанотехнологіях. Окрім того, після формування мікрокатодних ділянок, утворюються мікрогальванічні пари, що зумовлюють травлення поверхні кремнію та нерівномірний розподіл частинок металів по поверхні підкладки.
В основу корисної моделі поставлено задачу створити спосіб модифікації поверхні кремнію наночастинками металів, який би за рахунок використання простого за складом безводного електроліту на основі органічних розчинників, забезпечив би формування нанорозмірних частинок металів сферичної форми; який би дозволив забезпечити рівномірний розподіл наночастинок по поверхні підкладки.
Поставлена задача вирішується у способі модифікації поверхні кремнію наночастинками металів, що включає осадження металів на кремнієву поверхню гальванічним заміщенням з розчинів сполук металів, згідно з корисною моделлю, осадження металів здійснюють у середовищі органічних апротонних розчинників.
Це забезпечує формування на поверхні кремнію наночастинок металів сферичної форми та відповідно за використання відносно простих за складом розчинів, у яких не проходять побічні
Зо процеси, а саме травлення підкладки та утворення водню. За такого процесу на поверхні кремнію рівномірно формуються наночастинки осаджуваних металів з доброю адгезією до поверхні підкладки.
На Фіг. 1-5ЕЄЕМ зображення наночастинок золота на поверхні кремнію, осаджених гальванічним заміщенням з розчину 0,004 моль/дм? НА!йсСі«с-0,05 моль/дм3 |СаНе|. МСІО4 в
ОМ5О за температури 40 "С, протягом 6 хв.
На Фіг 2-5ЕЄЕМ зображення наночастинок срібла на поверхні кремнію, осаджених гальванічним заміщенням з розчину 0,01 моль/дм" АЯ9МОз в ОМЕ за температури 20 7с, протягом 5 хв.
Спосіб модифікації поверхні кремнію наночастинками металів включає осадження металів на кремнієву поверхню гальванічним заміщенням з розчинів сполук металів. Осадження металів здійснюють у середовищі органічних апротонних розчинників.
Наприклад, осадження металів, таких як золото, срібло, здійснюють з розчинів сполук гідроген тетрахлороауратуцІ!), аргентумії) нітрату до одержання наноструктурованих осадів. Як органічний розчинник використовують органічні апротонні розчинники, наприклад, диметилсульфоксид і диметилформамід.
Для одержання наночастинок золота і срібла було використано: - органічний апротонний розчинник - диметилсульфоксид (МО) марки "хч" (ТУ 6-09-3818- 89) та диметилформамід (ОМЕ) марки "хч" (ГОСТ 20289-74); - гідроген тетрахлороаурат() - НАисі»х (фірми Аа Аезаг СА5: 16961-25-4); - аргентумії) нітрат - ДОМОз (ГОСТ 1277-75); - тетрабутиламонію перхлорат (С«Не|МСІОх (фірми Аїдгісп СА5: 1923-70-2).
Приклад 1
Модифікацію поверхні кремнію наночастинками золота здійснюють гальванічним заміщенням із розчину 0,004 моль/дм? НА!йсСі«н0,05 моль/дм (СаНе|«МСІО в ОМ5О. Кремнієву поверхню попередньо промивають етанолом, після чого протравлюють у 195 розчині флюоридної кислоти. Процес осадження золота проводять за температури 40 "С, впродовж 6 хв. Після завершення процесу кремнієві зразки з осадженим золотом промивають етанолом і сушать за 60 "С.
Морфологію нанесеного золота на кремнієву поверхню досліджують за допомогою бо скануючої електронної мікроскопії (ЗЕМ). На ЗЕМ-зображенні (Фіг. 1) видно, що на кремнієвій поверхні сформувався осад із частинок золота розмірами до 200 нм, які рівномірно розподілені по поверхні підкладки. Це дає підстави віднести такий осад до наноструктурного з доброю адгезією до поверхні підкладки.
Приклад 2
Модифікацію поверхні кремнію наночастинками срібла здійснюють гальванічним заміщенням із розчину 0,01 моль/дм" АдМОз в ЮОМЕ. Кремнієву поверхню попередньо промивають етанолом, після чого протравлюють у 1 95 розчині флюоридної кислоти. Процес нанесення срібла проводять за температури 20 "С, впродовж 5 хв. Після завершення процесу кремнієві зразки з осадженим сріблом промивають етанолом і сушать за 60 "с.
Морфологію нанесеного срібла на кремнієву поверхню досліджують за допомогою скануючої електронної мікроскопії (ЗЕМ). На 5ЕМ-зображенні (Фіг. 2) видно, що на кремнієвій поверхні сформувався осад із частинок срібла розмірами до 200 нм, які рівномірно розподілені по поверхні підкладки. Це дає підстави віднести такий осад до наноструктурного з доброю адгезією до поверхні підкладки.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб модифікації поверхні кремнію наночастинками металів, що включає осадження металів на кремнієву поверхню гальванічним заміщенням з розчинів сполук металів, який відрізняється тим, що осадження металів здійснюють у середовищі органічних апротонних розчинників. сФіг.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202106312U UA150738U (uk) | 2021-11-08 | 2021-11-08 | Спосіб модифікації поверхні кремнію наночастинками металів |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU202106312U UA150738U (uk) | 2021-11-08 | 2021-11-08 | Спосіб модифікації поверхні кремнію наночастинками металів |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA150738U true UA150738U (uk) | 2022-04-06 |
Family
ID=89902737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU202106312U UA150738U (uk) | 2021-11-08 | 2021-11-08 | Спосіб модифікації поверхні кремнію наночастинками металів |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA150738U (uk) |
-
2021
- 2021-11-08 UA UAU202106312U patent/UA150738U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nam et al. | Single-step synthesis of polypyrrole nanowires by cathodic electropolymerization | |
| US9001323B2 (en) | Method of fabricating gold nanostructures using electroless displacement plating | |
| Hu et al. | Novel plating solution for electroless deposition of gold film onto glass surface | |
| Liu et al. | Fabrication of lotus-leaf-like superhydrophobic surfaces via Ni-based nano-composite electro-brush plating | |
| JP6626205B2 (ja) | マグネシウム合金用複合体化成皮膜の皮膜形成処理剤、および成膜方法 | |
| CN103111621B (zh) | 银纳米颗粒链的制备方法 | |
| de Carvalho et al. | Electrodeposition of copper-tin-zinc ternary alloys from disodium ethylenediaminetetraacetate bath | |
| Huang et al. | Electrodeposition of nickel coating in choline chloride-urea deep eutectic solvent | |
| Ye et al. | Nucleation and growth mechanism of electrodeposited Ni− W alloy | |
| Takano et al. | Nickel deposition behavior on n-type silicon wafer for fabrication of minute nickel dots | |
| UA150738U (uk) | Спосіб модифікації поверхні кремнію наночастинками металів | |
| JP5937086B2 (ja) | 高アルカリ性めっき浴を用いた無電解金属析出法 | |
| Lin et al. | A comparative investigation of the effects of some alcohols on copper electrodeposition from pyrophosphate bath | |
| WO2019098378A1 (ja) | 黒色酸化被膜を備えるマグネシウム又はアルミニウム金属部材及びその製造方法 | |
| CN118125371A (zh) | 一种周期性金属纳米中空火山口结构模板及其制备方法和应用 | |
| CN106319588A (zh) | 基于电化学沉积的金属材料表面超疏水薄膜制备方法 | |
| JP6066484B2 (ja) | 金属部品の製造方法並びにそれに用いられる鋳型および離型膜 | |
| JP2017226580A (ja) | 結晶性金属酸化物膜の製造方法。 | |
| Kopeli | Electrodeposition and characterization of Cu-Zn alloy films obtained from a sulfate bath | |
| Chang et al. | Surfactant-assisted galvanic synthesis and growth characteristics of copper nanowires | |
| CN116261388B (zh) | 半导体封装体用叉指电极的制备方法及半导体封装体 | |
| UA119018U (uk) | Спосіб осадження металів на поверхню алюмінію | |
| AU2021101783A4 (en) | Method of preparing superhydrophobic surface on magnesium alloy substrate | |
| Palanivelu et al. | Electrochemical characteristics of eco-friendly electroless copper nano film deposition using dithiocarbamate derivative | |
| CN109913915A (zh) | 一种超疏水纳米复合材料的制备方法 |