Контроль зародышеобразования углеродных наностенок методом плазмохимического осаждения из газовой фазы с индуктивно связанной плазмой

Углеродные наностенки (CNW), представляющие собой самоорганизованную сеть вертикально ориентированных графенов с малым числом слоев, были синтезированы методом плазмохимического осаждения из газовой фазы с индуктивно связанной плазмой (ICP-CVD) с использованием смесей метана и аргона. Значительный интерес представляет выяснение механизма зародышеобразования CNW и управление этим процессом. Мы исследовали раннюю стадию роста CNW на подложках без катализатора и на подложках, катализированных наночастицами титана (Ti). При росте CNW без катализатора перед началом роста вертикальных нанографенов наблюдался индукционный период продолжительностью 1–5 мин, а между вертикальными нанографенами и поверхностью кремниевых (Si) и диоксидкремниевых (SiO2) подложек формировался промежуточный слой. Напротив, при росте на подложках SiO2, покрытых наночастицами Ti, нанографены зарождались непосредственно на наночастицах Ti без формирования базового слоя в течение 30 с, тогда как на поверхности SiO2 в этот период зародышеобразование не наблюдалось. Эти результаты указывают на возможность селективного по площади роста CNW путем управления смещением подложки для избирательного подавления зародышеобразования на поверхностях без катализатора.