Published January 31, 2023 | Version v1
Publication Open

The Effects of Ge Substrate Surface States and Au Catalyst Layer Thickness on the Growth of Different Ge<sub>x</sub>O<sub>y</sub> Nanomaterials and Nanocrystals Configurations Using Vapor-Liquid-Solid Method with two Steps Temperature Mode

Creators

  • 1. Duy Tan University
  • 2. Institute of Materials Science
  • 3. Hanoi University of Science and Technology

Description

Recently the GexOy nanomaterials have been studied intensively due to their interesting electronic materials, which have many particular properties and applications in nanotechnology and nano-devices fabrication. Much work has been done on many different synthesis methods and their properties of Ge and GexOy nanomaterials. However, the effects of the different Ge substrate surface states and Au catalyst layer thicknesses on the formation of different forms/morphologies of nanomaterials (nanowires, nanorods, nanoparticles, and nanocrystals particularly) have yet to be discussed more in detail. This paper outlines the synthesis methods to grow the different GexOy nanomaterials on the different Ge surface states at different Au catalyst layer thicknesses such as mechanically polished surface, deep Chemical etched surface, chemical polishing surface, and initial rough surface. The morphological, and structural properties of GexOy nanomaterials have been investigated using SEM, EDX, and TEM techniques. The formation of different morphological, and structural properties of different GexOy nanomaterials grown have been explained by the effects of the Au/Ge/O droplets/clusters formation situations and surface defects on the Ge substrate surface caused. The growth mechanisms have been explained by the model of the VLS growth method with the Oxide Assist Growth mechanism. The results showed that the effects of the different Ge substrate surface states and Au catalyst layers' thickness strongly influence the formation of GexOy materials in terms of the sizes, structures, and percentages of elements. The results of the controllable different GexOy nanomaterials have many significant meanings for both theoretical and practical applications in nanomaterials and nano-device fabrication.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في الآونة الأخيرة، تمت دراسة المواد النانوية O بشكل مكثف بسبب موادها الإلكترونية المثيرة للاهتمام، والتي لها العديد من الخصائص والتطبيقات الخاصة في تكنولوجيا النانو وتصنيع الأجهزة النانوية. تم القيام بالكثير من العمل على العديد من طرق التوليف المختلفة وخصائصها من المواد النانوية xOy. ومع ذلك، فإن تأثيرات حالات سطح الركيزة الأرضية المختلفة وسمك طبقة المحفز Au على تكوين أشكال/أشكال مختلفة من المواد النانوية (الأسلاك النانوية، والقضبان النانوية، والجسيمات النانوية، والبلورات النانوية على وجه الخصوص) لم تتم مناقشتها بمزيد من التفصيل بعد. توضح هذه الورقة طرق التخليق لزراعة المواد النانوية المختلفة من GexOy على حالات سطح Ge المختلفة عند سُمك طبقة محفز Au المختلفة مثل السطح المصقول ميكانيكيًا، والسطح المحفور الكيميائي العميق، وسطح التلميع الكيميائي، والسطح الخشن الأولي. تم فحص الخصائص المورفولوجية والهيكلية للمواد النانوية xO< sub> y باستخدام تقنيات SEM و EDX و TEM. تم تفسير تكوين الخصائص المورفولوجية والهيكلية المختلفة للمواد النانوية المختلفة xO< sub> y من خلال تأثيرات حالات تكوين قطرات/مجموعات Au/Ge/O وعيوب السطح على سطح الركيزة الأرضية الناتجة. تم شرح آليات النمو من خلال نموذج طريقة نمو VLS باستخدام آلية Oxide Assist Growth. أظهرت النتائج أن تأثيرات حالات سطح الركيزة الأرضية المختلفة وسمك طبقات المحفز Au تؤثر بقوة على تكوين المواد الأرضية xO< sub> y من حيث الأحجام والهياكل والنسب المئوية للعناصر. إن نتائج المواد النانوية المختلفة x O< sub> y التي يمكن التحكم فيها لها العديد من المعاني المهمة لكل من التطبيقات النظرية والعملية في المواد النانوية وتصنيع الأجهزة النانوية.

Translated Description (French)

Récemment, les nanomatériaux GexOy ont fait l'objet d'études intensives en raison de leurs matériaux électroniques intéressants, qui ont de nombreuses propriétés et applications particulières dans la nanotechnologie et la fabrication de nanodispositifs. Beaucoup de travail a été fait sur de nombreuses méthodes de synthèse différentes et leurs propriétés des nanomatériaux Ge et GexOy. Cependant, les effets des différents états de surface du substrat Ge et des épaisseurs de couche de catalyseur Au sur la formation de différentes formes/morphologies de nanomatériaux (nanofils, nanotiges, nanoparticules et nanocristaux en particulier) n'ont pas encore été discutés plus en détail. Cet article décrit les méthodes de synthèse pour faire croître les différents nanomatériaux GexOy sur les différents états de surface Ge à différentes épaisseurs de couche de catalyseur Au telles que la surface polie mécaniquement, la surface gravée chimique profonde, la surface de polissage chimique et la surface rugueuse initiale. Les propriétés morphologiques et structurelles des nanomatériaux GexOy ont été étudiées à l'aide des techniques SEM, EDX et TEM. La formation de différentes propriétés morphologiques et structurelles de différents nanomatériaux GexOy cultivés a été expliquée par les effets des situations de formation de gouttelettes/amas Au/Ge/O et des défauts de surface sur la surface du substrat Ge causés. Les mécanismes de croissance ont été expliqués par le modèle de la méthode de croissance VLS avec le mécanisme de croissance Oxide Assist. Les résultats ont montré que les effets des différents états de surface du substrat Ge et de l'épaisseur des couches de catalyseur Au influencent fortement la formation des matériaux Gex O < sub >y en termes de tailles, de structures et de pourcentages d'éléments. Les résultats des différents nanomatériaux contrôlables GexOy ont de nombreuses significations significatives pour des applications théoriques et pratiques dans la fabrication de nanomatériaux et de nanodispositifs.

Translated Description (Spanish)

Recientemente, los nanomateriales GexOy se han estudiado intensamente debido a sus interesantes materiales electrónicos, que tienen muchas propiedades y aplicaciones particulares en nanotecnología y fabricación de nanodispositivos. Se ha trabajado mucho en muchos métodos de síntesis diferentes y sus propiedades de Ge y GexOy nanomateriales. Sin embargo, los efectos de los diferentes estados superficiales del sustrato de Ge y los espesores de la capa de catalizador de Au en la formación de diferentes formas/morfologías de nanomateriales (nanocables, nanobarras, nanopartículas y nanocristales en particular) aún no se han discutido con más detalle. Este documento describe los métodos de síntesis para cultivar los diferentes nanomateriales de GexOy en los diferentes estados de superficie de Ge en diferentes espesores de capa de catalizador de Au, como la superficie pulida mecánicamente, la superficie grabada químicamente profunda, la superficie de pulido químico y la superficie rugosa inicial. Las propiedades morfológicas y estructurales de los nanomateriales GexOy se han investigado utilizando técnicas SEM, edX y TEM. La formación de diferentes propiedades morfológicas y estructurales de diferentes nanomateriales de GexOy cultivados se ha explicado por los efectos de las situaciones de formación de gotas/grupos de Au/Ge/O y los defectos superficiales causados en la superficie del sustrato de Ge. Los mecanismos de crecimiento se han explicado mediante el modelo del método de crecimiento VLS con el mecanismo de crecimiento asistido por óxido. Los resultados mostraron que los efectos de los diferentes estados superficiales del sustrato de Ge y el espesor de las capas de catalizador de Au influyen fuertemente en la formación de materiales de Gex O < sub> y en términos de tamaños, estructuras y porcentajes de elementos. Los resultados de los diferentes nanomateriales controlables de GexOy tienen muchos significados significativos tanto para aplicaciones teóricas como prácticas en nanomateriales y fabricación de nanodispositivos.

Files

cr.2301006.pdf.pdf

Files (3.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:eb3ea0b1ef959bfde8006380fa05e1c0
3.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثيرات حالات سطح الركيزة الأرضية وسمك طبقة محفز الاتحاد الأفريقي على نمو المواد الجيولوجية المختلفة <sub>x </sub> O< sub> y </sub> تكوينات المواد النانوية والبلورات النانوية باستخدام طريقة البخار السائل الصلب مع وضع درجة الحرارة بخطوتين
Translated title (French)
Les effets des états de surface du substrat Ge et de l'épaisseur de la couche de catalyseur Au sur la croissance de différentes configurations de nanomatériaux et de nanocristaux Ge<sub>x </sub> O < sub> y</sub> en utilisant la méthode vapeur-liquide-solide avec mode de température en deux étapes
Translated title (Spanish)
Los efectos de los estados de la superficie del sustrato de Ge y el espesor de la capa de catalizador de Au en el crecimiento de diferentes configuraciones de nanomateriales y nanocristales de Ge<sub>x </sub> O < sub> y </sub > utilizando el método de vapor-líquido-sólido con modo de temperatura de dos pasos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4318612422
DOI
10.21926/cr.2301006

Is supplement to
https://openalex.org/W2921616080 (Other)
https://openalex.org/W2751627470 (Other)
https://openalex.org/W2375906462 (Other)
https://openalex.org/W2323532303 (Other)
https://openalex.org/W2116374097 (Other)
https://openalex.org/W2116079970 (Other)
https://openalex.org/W2059569565 (Other)
https://openalex.org/W2011758258 (Other)
https://openalex.org/W1981582766 (Other)
https://openalex.org/W126867172 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W196023514
  • https://openalex.org/W2167916030