Морфология наноструктур оксидов металлов, получаемых химическим осаждением из газовой фазы

Abstract

Проведен теоретический анализ влияния микрокинетических факторов на морфологию наноструктур, образуемых при химическом осаждении из газовой фазы координационных соединений металлов. Сформулированы условия фрактального, разветвленного или кристаллического роста и формирования 0D-, 1D-, 2D-, 3D-объектов. Для эксперимента выбраны образцы покрытий на кремниевых подложках, полученные плазмохимическим осаждением и спрей-пиролизом различных координационных прекурсоров. Исследование методами сканирующей электронной микроскопии и электронной микроскопии высокого разрешения показывает, что химический состав и морфология отдельных частей регулярных наноостровных структур различны и отвечают предлагаемой теоретической модели.

Проведено теоретичний аналіз впливу мікрокінетичних факторів на морфологію наноструктур, утворених при хімічному осадженні з газової фази координаційних сполук металів. Сформульовано умови фрактального, розгалуженого або кристалічного зростання та формування 0D-, 1D-, 2D-, 3D-обєктів. Для експерименту обрано зразки покриттів на кремнієвих підкладках, одержуваних плазмохімічним осадженням і спрей-піролізом різних координаційних прекурсорів. Дослідження методами сканувальної електронної мікроскопії та електронної мікроскоп ії високої роздільної здатності свідчить, що хімічний склад і морфологія окремих частин регулярних наноострівних структур різні й відповідають пропонованій теоретичній моделі.

The theoretical analysis of the impact of micro-kinetic factors which influencing the nanostructure morphology formed by chemical vapor deposition from coordination compounds of metals are made. Conditions are formulated fractal branched or crystal growth and formation of 0D, 1D, 2D, 3D objects. For the experiment, selected samples of coatings on silicon substrates obtained by plasma CVD, and we spray-pyrolysis of various coordination precursors. Investigation by scanning electron microscopy and high resolution electron microscopy shows that the chemical composition and morphology of different parts formed as a result of regular nano-island structures are different and correspond to the proposed theoretical model.