150 likes | 295 Views
Rendezett ZnO nanorudak előállítása és vizsgálata. Készítette: Horváth Balázs Batthyány Lajos Gimnázium, Nagykanizsa Pannonhalma, 2009. április 3. Bevezető. „There’s plenty of room at the bottom” /Richard Phillips Feynman/. A „törpék” világa. Törpe görögül „nanosz” /νάνος/
E N D
Rendezett ZnO nanorudak előállítása és vizsgálata Készítette: Horváth Balázs Batthyány Lajos Gimnázium, Nagykanizsa Pannonhalma, 2009. április 3.
Bevezető „There’s plenty of room at the bottom” /Richard Phillips Feynman/
A „törpék” világa Törpe görögül „nanosz” /νάνος/ 1 nanométer = 10-9 méter Tíz atom mérete 1 nanométer!
A nanotechnológia • Látni és manipulálni atomi szinten • A részecskék másképp viselkednek • Klasszikus fizikai hatások nem érvényesek • Helyette kvantummechanikai hatások • Alulról felfele való építkezés • Új és speciális szerkezetű anyagok létrehozása
MFA Nyári Iskola • Egy hétnyi kutatás az MFA laborjaiban • Kutatási téma: rendezett ZnO nanorudak előállítása elektronsugaras litográfiával
1. Minta megtervezése Számítógépes program: CrystalWave ZnO rudak: hatszög alapú hasábként nőnek
2. Rezisztréteg felvitele Pozitív reziszt: PMMA (folyékony plexiüveg) Felpörgetés: 4000 1/perc Eredmény: PMMA egyenletesen terül el a mintán
3. Hőkezelés Hőkezelés 10 percig 170 Celsius-fokon Eszköz: Elektromos főzőlap Eredmény: • PMMA megkeményedik • PMMA jobban tapad a mintára
4. Elektronsugaras expozíció Expozált helyeken a dózis: 0.03 pC
5. Előhívás Előhívó oldat:Metilizobutilketon (MIBK) és izopropilalkohol (IPA) • eltünteti a meggyengített szerkezetű PMMA-t Öblítő oldat: izopropilalkohol (IPA) • eltünteti a maradék előhívóoldatot Előhívás időtartama: 1 perc Hosszabb idő alatt a teljes rezisztréteg leoldódik!!
6. Növesztő oldat és növesztés Növesztő oldat: • cinknitrát-hexahidrát, Zn(NO3)2 X 6H2O (vizes oldatban Zn2+ ionokat eredményez) • hexametilén-tetramin, (CH2)6N4 Mindkét anyagból 100 ml 0,006 mólos oldat (1)(CH2)6N4 + 6H2O = 6HCHO + 4NH3 (2)NH3 + H2O = NH4+ + OH- (3) 2OH-+ Zn2+=ZnO(s) + H2O
7. Kész minta vizsgálata Vizsgálati eszköz: SEM (pásztázó elektronmikroszkóp) Teljes kép: hajszál nyolcadrésze! Magasság: ~1500 nm Szélesség: ~500 nm
ZnO nanorudak felhasználásai • Nano-lézer • Fényvezető • Nanogenerátor • Tapintásérzékelő • Biológiai szenzor (Mind kutatási fázisban)
Köszönet Dr. Bársony István igazgatónak és dr. Daróczi Csabának az MFA Iskola megszervezéséért Tóth Attilának az elektronmikroszkóp felvételekért Lukács Istvánnak az elektronsugaras litográfiáért Almády Balázsnak, hogy egy hétig együtt kutattunk Dr. Vonderviszt Ferencnek, a délutáni beszélgetéseket Mentoraimnak: dr. Deák Andrásnak és dr. Volk Jánosnak