CRESCITA DIRETTA DI RETI PERCOLATIVE DI NANOTUBI DI CARBONIO PER L'ELETTRONICA
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- Amanda Scala
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1 CRESCITA DIRETTA DI RETI PERCOLATIVE DI NANOTUBI DI CARBONIO PER L'ELETTRONICA Candidato: MARCO CHIAROLINI Relatore: Chiar.mo Prof. Ing. ERMANNO DI ZITTI Correlatori: Dott. DAVIDE RICCI Dott. ALBERTO ANSALDO
2 Obiettivi Produrre nanotubi di carbonio di caratteristiche desiderate e di migliore qualità rispetto a quelli disponibili in commercio Sintesi mediante Chemical Vapor Deposition (CVD) Ottenere reti uniformi percolative di nanotubi ottimizzando i parametri di crescita
3 Introduzione Forme allotropiche del carbonio Diamante Grafite Fullerene Nanotubo
4 Introduzione Tipologie di nanotubi di carbonio Single wall Multi wall
5 Sintesi Chemical vapor deposition Qualità e quantità dei prodotti Caratteristiche dei nanotubi Versatilità di utilizzo
6 Esperimenti Parametri Costanti Pressione: atmosferica Feedstock: etanolo Gas di trasporto: argon/idrogeno (95/5) Catalizzatori: cobalto/nichel Valutati Temperatura Flusso dei gas Catalizzatori (miscele/concentrazioni) Preparazione dei substrati
7 Esperimenti temperatura 850 C Rete percolativa
8 Esperimenti temperatura 850 C Nanotubi sia single-wall che multi-wall
9 Esperimenti flusso 50 sccm Accumuli di catalizzatore 150 sccm Rete percolativa
10 Esperimenti catalizzatori cobalto cobalto/nichel 9:1 Rete percolativa Rete percolativa
11 Esperimenti catalizzatori cobalto cobalto/nichel 9:1 Nanotubi di buona lunghezza Nanotubi più corti
12 Esperimenti soluzione piranha pristina piranha Zone con conduttività molto differente Distribuzione del catalizzatore migliorata
13 Esperimenti soluzione piranha pristina, 5 mm piranha, 5 mm Rete percolativa Formazione di un film carbonioso
14 Esperimenti catalizzatori diluiti piranha, 1.25 mm Formazione ridotta di un film carbonioso piranha, 625 μm Rete percolativa
15 Conclusioni Condizioni in cui si è avuto crescita: Temperatura: C, migliore: 850 C Flussi: sccm, migliori: basse velocità (100 sccm) Catalizzatori: Substrato pristino, 5 mm, cobalto o cobalto/nichel (max 10% nichel) Substrato trattato con piranha, concentrazione del precursore ridotta di circa 1/8 (625 μm)
16 Possibili sviluppi futuri Stabilizzazione dei parametri Aumento dell efficienza del catalizzatore Sviluppo di tecniche per rimuovere le impurità Migliore controllo della morfologia delle reti
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