Publication detail

Atomic Layer Deposition for Coating of High Aspect Ratio TiO2 Nanotube Layers

Year: 2016

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Langmuir

Publisher name: American Chemical Society

Place: Washington

Page from-to: 10551-10558

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Pokrytí TiO2 nanotrubičkových vrstev o vysokém poměru rozměrů metodou depozice atomárních vrstev	V této práci je prezentován optimální postup pro depozici tenkých vrstev Al2O3 (jako modelový sekundární materiál) do vrstev samo-organizovaných nanotrubic TiO2 pomocí depozice atomárních vrstev (atomic layer deposition, ALD). Byly studovány různé difúzní časy (0.5, 2, 5 a 10 sekund) Al2O3 prekursoru (trimethyl aluminum, TMA), s cílem nalézt optimální podmínky pro vytvoření vrstev s homogenní tloušťkou. Díky ověření pomocí elektronové mikroskopie bylo prokázáno, že jednoznačně homogenní pokrytí nanotrubic bylo dosaženo při použití dostatečně dlouhých difúzních časů (5 a 10 sekund). Pro měření průběhu depozice do trubic bylo využito mikrovah na bázi křemenného krystalu (quartz crystal microbalance, QCM). Na závěr byly provedeny teoretické kalkulace minimálního času difuze pro homogenní pokrytí. Tyto teoretický získané výsledky se velmi dobře shodovaly s experimentálními hodnotami a pomohli získat další cenné informace pro další rozvoj metodiky ALD pro depozice do nanotrubicových vrstev. Postup představený v této práci představuje univerzální a přímý návod pro depozice různých materiálů do nanotrubicových vrstev a realizaci mnoha nových zařízení, založených na rozhraní mezi TiO2 nanotrubicemi a sekundární materiálem (jako např. Al2O3) s vysokým měrným povrchem.	Zcitlivěné solární články; anodická alumina; uspořádaný kov; pole; titan; anodizace; růst; elektrodepozice; nanostruktury; infiltrace
eng	Atomic Layer Deposition for Coating of High Aspect Ratio TiO2 Nanotube Layers	We present an optimized approach for the deposition of Al2O3 (as a model secondary material) coating into high aspect ratio (approximate to 180) anodic TiO2 nanotube layers using the atomic layer deposition (ALD) process. In order to study the influence of the diffusion of the Al2O3 precursors on the resulting coating thickness, ALD processes with different exposure times (i.e., 0.5, 2, 5, and 10 s) of the trimethylaluminum (TMA) precursor were performed. Uniform coating of the nanotube interiors was achieved with longer exposure times (5 and 10 s), as verified by detailed scanning electron microscopy analysis. Quartz crystal microbalance measurements were used to monitor the deposition process and its particular features due to the tube diameter gradient. Finally, theoretical calculations were performed to calculate the minimum precursor exposure time to attain uniform coating. Theoretical values on the diffusion regime matched with the experimental results and helped to obtain valuable information for further optimization of ALD coating processes. The presented approach provides a straightforward solution toward the development of many novel devices, based on a high surface area interface between TiO2 nanotubes and a secondary material (such as Al2O3).	sensitized solar-cells; anodic alumina; ordered metal; arrays; titanium; anodization; growth; electrodeposition; nanostructures; infiltration

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links