Formation of forest of single-walled carbon nanotubes in plasma-enhanced chemical vapor deposition

Abstract

A surface diffusion model, describing the growth of forest of single-walled carbon nanotubes in plasmaenhanced chemical vapor deposition, is developed. Using this model, the growth rates of the nanotubes and the growth rates of the carbon film between nanotubes on the substrate are determined, as functions of external parameters. The model accounts for nonuniformity of deposition of neutral particles and etching gas atoms on the nanotube surfaces from plasma environment. It was found that at not very large SWCNT length a SWCNT growth rate decreases with increasing the SWCNT length.

Разработано поверхностную диффузионную модель, описывающую рост леса однослойных углеродных нанотрубок при плазмохимическом осаждении из газовой фазы. С помощью данной модели были определены скорости роста нанотрубок и скорости роста углеродной плёнки между нанотрубками, как функции внешних параметров. Модель учитывает неоднородность осаждения частиц на поверхность нанотрубки. Показано, что скорость роста нанотрубок спадает при увеличении их длины при малых длинах.

Розроблено поверхневу дифузійну модель, яка описує ріст лісу одношарових вуглецевих нанотрубок при плазмохімічному осадженні з газової фази. За допомогою цієї моделі було визначено швидкості зростання нанотрубок та швидкості зростання вуглецевої плівки між нанотрубками, як функції зовнішніх параметрів. Модель враховує неоднорідність осадження частинок на поверхню нанотрубки. Показано, що швидкість зростання нанотрубок зменшується із збільшенням їх довжини при малих довжинах.