Published July 1, 2019
| Version v1
Publication
Open
Selective-area ALD for positively and negatively charged layers into the ion-beam track-etched conical pores in polyethylene terephthalate
- 1. Beijing Institute of Graphic Communication
- 2. Peking University
Description
This paper presents the strategy of selective-area growing of a positively-charged layer of Al2O3 and the negatively-charged layer of HfO2 on ion beam track-etched polyethylene terephthalate (PET) nanotubes through the thermal atomic layer deposition (T-ALD) technique. We used the self-assembled monolayer of octadecyl trichlorosilane (OTS-SAMs) on the surface to serve as a passivation layer and then selectively deposited the Al2O3 and HfO2 in the nanotubes. The influence of the dipping time of the substrates in the OTS solution and the experimental conditions on the roughness and the thickness of the OTS monolayer have been investigated. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to analyze the composition of the ALD Al2O3 and HfO2 films. Atomic force microscope (AFM) and scanning electron microscope (SEM) were employed to study the morphologies before and after the ALD of Al2O3 and HfO2. The I-V characteristics of the film confirmed the surface charge polarities in the nanotubes, i.e. the positively-charged Al2O3 and negatively-charged HfO2, in the electrically-neutral solution. The results will aid surface modification and functionalization of PET by nanotubes.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعرض هذه الورقة استراتيجية نمو المنطقة الانتقائية لطبقة موجبة الشحنة من Al2O3 والطبقة سالبة الشحنة من HfO2 على الأنابيب النانوية المصنوعة من البولي إيثيلين تيريفثالات المحفور على مسار الشعاع الأيوني (PET) من خلال تقنية ترسيب الطبقة الذرية الحرارية (T - ALD). استخدمنا الطبقة الأحادية المجمعة ذاتيًا من ثلاثي كلورو سيلان الأوكتاديسيل (OTS - SAMs) على السطح لتكون بمثابة طبقة تخميل ثم ترسبت بشكل انتقائي Al2O3 و HfO2 في الأنابيب النانوية. تم التحقيق في تأثير وقت غمس الركائز في محلول OTS والظروف التجريبية على خشونة وسمك طبقة OTS الأحادية. تم استخدام مطيافية الإلكترونات الضوئية بالأشعة السينية (XPS) لتحليل تكوين أفلام ALD Al2O3 و HfO2. تم استخدام مجهر القوة الذرية (AFM) ومجهر المسح الإلكتروني (SEM) لدراسة الأشكال قبل وبعد ALD من Al2O3 و HfO2. أكدت خصائص I - V للغشاء قطبية الشحنة السطحية في الأنابيب النانوية، أي Al2O3 موجب الشحنة و HfO2 سالب الشحنة، في المحلول المحايد كهربائيًا. ستساعد النتائج في تعديل السطح وتفعيل PET بواسطة الأنابيب النانوية.Translated Description (French)
Cet article présente la stratégie de croissance sélective d'une couche de Al2O3 chargée positivement et de la couche de HfO2 chargée négativement sur des nanotubes de polyéthylène téréphtalate (PET) gravés sur piste par faisceau d'ions grâce à la technique de dépôt de couche atomique thermique (T-ALD). Nous avons utilisé la monocouche auto-assemblée d'octadécyl trichlorosilane (OTS-SAM) sur la surface pour servir de couche de passivation, puis déposé sélectivement l'Al2O3 et l'HfO2 dans les nanotubes. L'influence du temps d'immersion des substrats dans la solution d'OTS et les conditions expérimentales sur la rugosité et l'épaisseur de la monocouche d'OTS ont été étudiées. La spectroscopie photoélectronique aux rayons X (XPS) a été utilisée pour analyser la composition des films ALD Al2O3 et HfO2. Le microscope à force atomique (AFM) et le microscope électronique à balayage (MEB) ont été utilisés pour étudier les morphologies avant et après l'ALD de Al2O3 et HfO2. Les caractéristiques I-V du film ont confirmé les polarités de charge de surface dans les nanotubes, c'est-à-dire l'Al2O3 chargé positivement et l'HfO2 chargé négativement, dans la solution électriquement neutre. Les résultats aideront à la modification de surface et à la fonctionnalisation du PET par des nanotubes.Translated Description (Spanish)
Este documento presenta la estrategia de crecimiento de área selectiva de una capa cargada positivamente de Al2O3 y la capa cargada negativamente de HfO2 en nanotubos de tereftalato de polietileno (PET) grabados en pistas de haz de iones a través de la técnica de deposición térmica de capa atómica (T-ALD). Utilizamos la monocapa autoensamblada de octadecil triclorosilano (OTS-SAM) en la superficie para servir como capa de pasivación y luego depositamos selectivamente el Al2O3 y el HfO2 en los nanotubos. Se ha investigado la influencia del tiempo de inmersión de los sustratos en la solución OTS y las condiciones experimentales sobre la rugosidad y el espesor de la monocapa OTS. Se utilizó espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) para analizar la composición de las películas ALD Al2O3 y HfO2. Se emplearon el microscopio de fuerza atómica (AFM) y el microscopio electrónico de barrido (SEM) para estudiar las morfologías antes y después de la ALD de Al2O3 y HfO2. Las características I-V de la película confirmaron las polaridades de carga superficial en los nanotubos, es decir, el Al2O3 cargado positivamente y el HfO2 cargado negativamente, en la solución eléctricamente neutra. Los resultados ayudarán a la modificación de la superficie y la funcionalización del PET mediante nanotubos.Files
1.5092294.pdf
Files
(93 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
|
93 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحديد المدى المنخفض للمنطقة الانتقائية للطبقات المشحونة إيجابًا وسلبًا في المسام المخروطية المحفورة على مسار الشعاع الأيوني في البولي إيثيلين تيريفثالات
- Translated title (French)
- ALD de zone sélective pour les couches chargées positivement et négativement dans les pores coniques gravés par faisceau d'ions dans le polyéthylène téréphtalate
- Translated title (Spanish)
- ALD de área selectiva para capas cargadas positiva y negativamente en los poros cónicos grabados con pistas de haz de iones en tereftalato de polietileno
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2962732967
- DOI
- 10.1063/1.5092294
References
- https://openalex.org/W1974342357
- https://openalex.org/W1975913162
- https://openalex.org/W1981729015
- https://openalex.org/W1995844924
- https://openalex.org/W2000497033
- https://openalex.org/W2012853276
- https://openalex.org/W2012895228
- https://openalex.org/W2015498249
- https://openalex.org/W2027466368
- https://openalex.org/W2035400041
- https://openalex.org/W2035415368
- https://openalex.org/W2039068865
- https://openalex.org/W2050291197
- https://openalex.org/W2051634685
- https://openalex.org/W2062811405
- https://openalex.org/W2063736406
- https://openalex.org/W2070441147
- https://openalex.org/W2071341091
- https://openalex.org/W2074025916
- https://openalex.org/W2076306638
- https://openalex.org/W2079737303
- https://openalex.org/W2081423857
- https://openalex.org/W2083731597
- https://openalex.org/W2089828956
- https://openalex.org/W2090378624
- https://openalex.org/W2093507871
- https://openalex.org/W2093921349
- https://openalex.org/W2097065797
- https://openalex.org/W2106733023
- https://openalex.org/W2129979528
- https://openalex.org/W2134819724
- https://openalex.org/W2149248689
- https://openalex.org/W2158932701
- https://openalex.org/W2164592037
- https://openalex.org/W2259046348
- https://openalex.org/W2275332218
- https://openalex.org/W2328684285
- https://openalex.org/W2337718104
- https://openalex.org/W2338322482
- https://openalex.org/W2410677439
- https://openalex.org/W2470357878
- https://openalex.org/W2474314817
- https://openalex.org/W2513200137
- https://openalex.org/W2557471228
- https://openalex.org/W2559072160
- https://openalex.org/W2561093676
- https://openalex.org/W2561992128
- https://openalex.org/W2569150658
- https://openalex.org/W2581450533
- https://openalex.org/W2587010190
- https://openalex.org/W2603005108
- https://openalex.org/W2716732298
- https://openalex.org/W2754642539
- https://openalex.org/W2767826546
- https://openalex.org/W2774290551
- https://openalex.org/W2792547164
- https://openalex.org/W2796207283
- https://openalex.org/W2885749074
- https://openalex.org/W2886629196
- https://openalex.org/W2889352244
- https://openalex.org/W2891991430
- https://openalex.org/W2904073831
- https://openalex.org/W2915089472
- https://openalex.org/W4245668194
- https://openalex.org/W983423499