رشد نانولوله‌هاي كربني هم راستا به روش نشست بخار شيميايي كاتاليستي و روش رشد فاز بخار

Growth of aligned Carbon Nanotubes by catalytic Chemical Vapor Deposition and vapor phase growth Methods

در اين تحقيق، نانولوله‌هاي كربني هم‌ راستا با روش نشست بخار شيميايي كاتاليستي و با استفاده از لايه‌نشاني نانوذرات كاتاليستي آهن- موليبدن بر روي زير‌لايه‌‌اي از جنس سيليكون توليد شدند. از گاز استيلن (C2H2) به عنوان منبع كربني، گاز آرگون (Ar) به عنوان گاز حامل، گاز هيدروژن (H2) براي احياي نانوذرات و از نانوذرات آهن- موليبدن به عنوان منبع كاتاليستي در دماي ℃750 جهت رشد نانولوله‌هاي كربني استفاده شده است.واكنش درون يك راكتور استوانه‌اي كوارتز كه محفظه‌ي اصلي است، انجام شده و گازها با آهنگ شارش مشخص به درون آن تزريق مي‌شوند. نانوذرات كاتاليستي آهن- موليبدن با استفاده از روش شيميايي تجزيه حرارتي توليد شدند. سپس زيرلايه، توسط لايه‌ي نازكي از نانوذرات آهن- موليبدن با عمل خيساندن پوشش داده مي‌شود. همچنين نانولوله هاي كربني همراستا با استفاده از روش رشد فاز بخار بر روي نانوذرات آهن توليد شدند. بررسي نمونه‌ها توسط دستگاه‌هايي چون ميكروسكوپ الكتروني روبشي (مدلSEM, LEO 906E)،ميكروسكوپ الكتروني روبشي اثر ميداني (مدل MIRA3 TESCAN) و آناليز EDX موردبررسي قرار گرفتند. هم‌چنين از طيف‌سنجي رامان جهت تأييد وجود نانولوله‌هاي كربني تك‌ديواره استفاده گرديد.

In this work, Vertically aligned carbon nanotubes ( VA-CNTs) were grown by chemical vapor deposition (CVD) method using Iron-Molybdenum catalyst supported by Silicon (Si) substrate. Acetylene gas (C2H2) as the carbon source, argon (Ar) as the carrier gas, hydrogen (H2) for reduction of the nanoparticles and iron-molybdenum nanoparticles as the catalyst for the growth of carbon nanotubes have been used at temperature of 750 °C. The reaction was performed inside a tube furnace equipped by a quartz tube and gases injected with the certain flow rate into the reaction tube. At first, substrate was coated by a thin layer of iron-molybdenum nanoparticles by the soakage method. Also, Vertically aligned carbon nanotubes wer grown using vapor phase growth method on silicon substrate. The samples characterization was performed using a scanning electron microscopy (SEM, LEO 906E), Field Emission Scanning Electron Microscopy (MIRA3 TESCAN) and X-ray energy dispersive spectroscopy analysis (EDX). Raman spectroscopy was also used to confirm the presence of single-walled nanotubes