Growth of forest of single-walled carbon nanotubes at inhomogenious fluxes from plasma

Abstract

The growth of forest of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) in plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) is studied using a deposition model. The inhomogeneity in deposition of neutrals from plasma on the SWCNTs, which is typical for growth of the nanostructures in PECVD, is accounted for. It is investigated how the growth rate and the residence time of carbon atoms on SWCNT surfaces depend on the SWCNT length and the decay length characterizing deposition of neutral fluxes on the SWCNTs. The obtained results can be used for optimizing the synthesis of related nanoassembles in low-temperature plasma-assisted nanofabrication.

Изучен рост леса однослойных углеродных нанотрубок (ОУНТ) в процессе плазменно-химического осаждения (ПХО) на основе разработанной теоретической модели для описания этого осаждения. При этом учтена неоднородность осаждения нейтральных частиц из плазмы на поверхности ОУНТ, которая характерна для роста этих наноструктур в процессе ПХО. Исследовано, как скорость роста ОУНТ и время жизни атомов углерода на их поверхности зависят от длины ОУНТ и глубины проникновения потока нейтральных частиц в лес ОУНТ. Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации синтеза различных наноструктур в низкотемпературной плазме.

Вивчено ріст лісу одношарових вуглецевих нанотрубок (ОВНТ) у процесі плазмово-хімічного осадження (ПХО) на основі розробленої теоретичної моделі для опису цього осадження. При цьому враховано неоднорідність осадження нейтральних частинок із плазми на поверхні ОВНТ, яка є характерною для росту цих наноструктур у процесі ПХО. Досліджено, як швидкість росту ОВНТ та час життя атомів вуглецю на їх поверхні залежать від довжини ОВНТ та глибини проникнення потоку нейтральних частинок до лісу ОВНТ. Здобуті результати можуть бути використані для оптимізації синтезу різних наноструктур у низькотемпературній плазмі.