Cấu trúc nano của các lỗ nano trong màng oxit nhôm điện hóa được sử dụng làm khuôn để chế tạo dây nano Ag

Journal of Materials Research - Tập 24 - Trang 1735-1740 - 2009
Junping Zhang1, Jerrold E. Kielbasa1, David L. Carroll1
1Center for Nanotechnology and Molecular Materials and Department of Physics, Wake Forest University, Winston Salem, USA

Tóm tắt

Mẫu oxit nhôm điện hóa dạng xốp nano (AAO) được sắp xếp tốt đã được chế tạo trên nền nhôm thông qua quy trình điện phân hai bước. Phương pháp phân nhánh điều khiển bởi điện thế đã được áp dụng thành công để làm mỏng lớp rào cản của mẫu AAO. Các cấu trúc nano của các lỗ, các lỗ phụ phân nhánh và lớp rào cản trong mẫu AAO đã được nghiên cứu liên quan đến quá trình điện phân và các phương pháp làm mỏng lớp rào cản. Kết quả cho thấy phương pháp phân nhánh điều khiển bởi điện thế là một cách dễ dàng và hiệu quả để làm mỏng lớp rào cản. Các dây nano bạc đồng nhất có thể được chế tạo một cách dễ dàng bằng cách điện phân xoay chiều (ac) vào các lỗ của AAO sau khi tái định hình lớp rào cản.

Từ khóa

#oxit nhôm điện hóa #mẫu AAO #dây nano bạc #điện phân #lớp rào cản

Tài liệu tham khảo

C. Pacholski, A. Kornowski, and H. Weller: Self-assembly of ZnO: From nanodots to nanorods. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 41, 1188 (2002). B.R. Martin, D.J. Dermody, B.D. Reiss, M. Fang, L.A. Lyon, M.J. Natan, and T.E. Mallouk: Orthogonal self-assembly on colloidal gold-platinum nanorods. Adv. Mater. 11, 1021 (1999). R. Inguanta, S. Piazza, and C. Sunseri: Influence of electrodepo-sition techniques on Ni nanostructures. Electrochim. Acta 53, 5766 (2008). Y. Li, D. Xu, Q. Zhang, D. Chen, F. Huang, Y. Xu, G. Guo, and Z. Gu: Preparation of cadmium sulfide nanowire arrays in anodic aluminum oxide templates. Chem. Mater. 11 (12), 3433 (1999). J.T. Chen, M. Zhang, and T.P. Russell: Instabilities in nanoporous media. Nano Lett. 7 (1), 183 (2007). Z.H. Wen, Q. Wang, and J.H. Li: Template synthesis of aligned carbon nanotube arrays using glucose as a carbon source: Pt decoration of inner and outer nanotube surfaces for fuel-cell catalysts. Adv. Fund. Mater. 18, 959 (2008). L. Liu, W. Zhou, S. Xie, L. Song, S. Luo, D. Liu, J. Shen, Z. Zhang, Y. Xiang, W. Ma, Y. Ren, C. Wang, and G. Wang: Highly efficient direct electrodeposition of Co–Cu alloy nano-tubes in an anodic alumina template. J. Phys. Chern. C 112 (7), 2256 (2008). H. Masuda and K. Fukuda: Ordered metal nanohole arrays made by a two-step replication of honeycomb structures of anodic alumina. Science 268, 1466 (1995). A.P. Li, F. Muller, A. Birner, K. Nielsch, and U. Gosele: Self-organized formation of hexagonal pore arrays in anodic alumina. J. Appl. Phys. 84, 6023 (1998). W. Lee, M. Alexe, K. Nielsch, and U. Gosele: Metal membranes with hierarchically organized nanotube arrays. Chern. Mater. 17 (3), 3325 (2005). H. Chik and J.M. Xu: Nanometric superlattices: Non-lithographic fabrication, materials, and prospects. Mater. Sci. Eng., R 43, 103 (2004). J.P. O’Sullivan and G.C. Wood: The motphology and mechanism of formation of porous anodic films on aluminium. Proc. R. Soc. London, Ser. A 317, 511 (1970). F. Keller, M.S. Hunter, and D.L. Robinson: Structural features of anodic oxide films on aluminum. J. Electrochem. Soc. 100, 411 (1953). G.W. Meng, A.Y. Cao, J.Y. Cheng, A. Vijayaraghavan, Y.J. Jung, M. Shima, and P.M. Ajayan: Ordered Ni nanowire tip arrays sticking out of the anodic aluminum oxide template. J. Appl. Phys. 97, 064303 (2005). J.H. Jeong, S.H. Kim, Y. Choi, and S.S. Kim: Microstructure of nanopores in AAO templates favoring the growth of nickel nano-wires by electrodeposition. Phys. Status Solidi C 4 (12), 4429 (2007). A.Y.Y. Ho, H. Gao, Y.C. Lam, and I. Rodriguez: Controlled fabrication of multitiered three-dimensional nanostructures in porous alumina. Adv. Funct. Mater. 18, 2057 (2008). O. Jessensky, F. Müller, and U. Gösele: Self-organized formation of hexagonal pore arrays in anodic alumina. Appl. Phys. Lett. 72 (10), 1173 (1998). G.A. Gelves, Z.T.M. Murakami, M.J. Krantz, and J.A. Haber: Multigram synthesis of copper nanowires using ac electrodeposition into porous aluminium oxide templates. J. Mater. Chem. 16, 3075 (2006). H.H. Wang, C.Y. Han, G.A. Willing, and Z.L. Xiao: Nanowire and nanotube syntheses through self-assembled nanoporous AAO templates, in Self-Assembled Nanostructured Materials, edited by Y. Lu, J. Brinker, M. Antonietti, and C. Ba (Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 775, Warrendale, PA, 2003), P4.8, pp. 481–486.