---

 

Etapa I. Integrarea tehnicilor de diagnostică (spectroscopie optică de emisie, sonde Langmuir, spectrometrie de masă) în sistemul de depunere

 

Obiectivul etapei

Obiectivul principal al etapei constă în realizarea unui sistem de depunere a materialelor carbonice nanostructurate tip pereţi nanometrici de carbon şi nanofibre de carbon integrat cu tehnici de diagnostică (spectroscopie de emisie, sonde Langmuir, spectrometrie de masă) adecvate procesului de depunere. Funcţionarea sistemului va fi validată prin achiziţia de date de diagnostică a procesului, în condiţiile tipice de obţinere a materialelor carbonice studiate.

 

Imagini reprezentative asociate rezultatelor obtinute in etapa I a proiectului IDEI_81

Figura 1: a) schiţă şi b) imagine a sistemul experimental actual de depunere a pereţilor nanometrici de carbon şi de diagnostică a plasmei utilizate

 

Figura 2: imagini SEM a) top-view şi b) cross-section a pereţilor nanometrici de carbon obţinuţi în condiţii tipice

 

Figura 3: Spectru de emisie tipic pentru un jet de plasmă în condiţii standard	Figura 4: Exemplu de spectre experimental şi simulat pentru banda moleculară de C2 de la 516 nm

 

Figura 5: a) caracteristică curent-tensiune şi b) funcţia de distribuţie a energiilor electronilor pentru condiţiile optime de sinteză a pereţilor nanometrici de carbon

 

Figura 6: Reprezentare tridimensională în coordonate masă-energie-intensitate a ionilor din plasmă în condiţii standard
Figura 7: Spectru de masă ale speciilor ionice prezente în plasmă pentru o anumită energie	Figura 8: Spectrul energetic al speciei din plasmă corespunzătoare unei anumite mase
Figura 9: Spectru de masă al neutrilor din plasma utilizată la depunerea pereţilor nanometrici de carbon

 

Concluzii

În cadrul acestei etape a fost realizat un sistem experimental pentru creşterea materialelor carbonice nanostructurate în care au fost integrate o sursă de plasmă în descărcare de radiofrecvenţă la presiune joasă, cât şi instrumente de diagnostică a plasmei. Sistemul experimental realizat a fost testat în ceea ce priveşte capabilitatea de sinteza a pereţilor nanometrici de carbon. În imaginile SEM s-a putut observa faptul că structurile bi-dimensionale obţinute sunt bine separate şi definite unele de altele, cu muchii ascuţite şi raport arie/volum ridicat. A fost realizată investigarea simultană, prin tehnici complementare, a speciilor din plasmă urmărind:

• speciile cu timp scurt de viaţă (spectroscopie optică de emisie)
• speciile încărcate – ioni, electroni (sonde Langmuir)
• speciile cu timp lung de viaţă (spectrometrie de masă.

Măsurătorile efectuate au arătat că sistemele de diagnostică sunt funcţionale şi furnizează date semnificative referitoare la proprietăţile fizice ale mediului de depunere (natura si concentratia relativa a speciilor şi energiile acestora).

Inapoi la pagina proiectului