Метод молекулярного наслаивания в микротехнологии реферат

Обновлено: 05.07.2024

1. Лекция 11. СИНТЕЗ НАНОСЛОЕВ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДАМИ ИОННОГО И ИОННО-МОЛЕКУЛЯРНОГО НАСЛАИВАНИЯ

Лекция 11.
СИНТЕЗ НАНОСЛОЕВ
НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
МЕТОДАМИ ИОННОГО И ИОННОМОЛЕКУЛЯРНОГО НАСЛАИВАНИЯ
1

Синтезы нанослоев методом ионного наслаивания (ИН) с
участием растворов реагентов были независимо описаны на
примере слоев ZnS и MnO2 соответственно в патентах Y.F.Nicolau
и В.П.Толстого и др., выполненных в середине 80-х годов. Ими
были найдены условия проведения реакций алсорбции, при
которых на поверхности подложки на каждой стадии синтеза
происходит последовательная адсорбция катионов и анионов,
образующих при взаимодействии вещество синтезируемого слоя.
Англоязычным вариантом названия данного метода синтеза
являются - Successive Ionic Layer Deposition (SILD) или
Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction (SILAR), а также
Layer-by-Layer (LbL) synthesis. Кроме стадий адсорбции
непременным условием синтеза слоев этим методом является
проведение после каждой стадии адсорбции реагентов стадии
удаления их избытка и продуктов реакций, например промывкой
образца растворителем. Действительно, если не проводить стадию
удаления избытка реагентов, то синтез слоя будет проходить в
условиях, аналогичных условиям смесевого режима и толщину
растущего слоя не удастся прецизионно контролировать.
2

3. Кинетика изменения концентрации реагентов на границе раздела тв. тело - раствор в процессе синтеза методом ИН

Одной из отличительных особенностей синтеза нанослоев
методом ИН является циклическая и попеременная обработка
подложки растворами реагентов с обязательной отмывкой от
их избытка и продуктов реакций растворителем.
Изменение
концентрации
реагентов в
приповерхностной
области образца
наглядно показано на
рисунке.
• M1A1 + M2A2 M1A2 + M2A1
3

4. Адсорбция ионов на поверхности подложки и синтез первого нанослоя

При синтезе методом ИН в результате первого цикла обработки реагентами на
поверхности должно происходить образования внутри- или внешнесферного
комплекса, который при удалении избытка реагентов промывкой не разрушается.
Если при выбранных для синтеза значениях рН растворов подложка имеет
отрицательный заряд, то в качестве первого реагента при синтезе используют
раствор соли, катион которой входит в состав синтезируемого слоя, а если заряд
положительный, то раствор соли с анионом, входящим в состав слоя.
Внутри-сферные компл
Внешне-сферные компл
4

5. Схемы реакций, протекающих на поверхности на каждой стадии обработки подложки в растворах при синтезе нанослоев методом ИН

I. [M]OH + M1A1 [M]OM1aq+n-1.(M1A1)ads + H+
II. [M]OM1aq+n-1. (M1A1)ads + пром. (H2O) [M]OM1aq(OH)n-1
III. [M]OM1(OH)n-1 + M2A2 [M]OM1A2(n-1)/k (M2A2)ads
IV. [M]OM1A2(n-1)/k (M2A2)ads+ пром.(H2O) [M]OM1A2(n-1)/k
[M]OH + N
[M]O(M1A2(n-1)/k)N
N -число циклов ИН
M1 - Ag+, Zn2+, Cd2+, Cu2+, Hg2+, In3+, Bi3+ и др., A1 - NO3-, Cl- и др.
A2 - F-, S2-, Se2- и др., M2 - Na+, K+, NH4+ и др.
I. - обработка в растворе катион-содержащего реагента,
II. - обработка в растворителе,
III.- обработка в растворе анион-содержащего реагента,
IV. - … вновь в растворителе.
5

6. Выбор оптим. условий синтеза нанослоев методом ИН

Первые эксперименты показали, что для большинства составов после адсорбции
реагента на стадии промывки образца растворителем наблюдается удаление с
поверхности не только избытка реагента и продуктов реакций, но части или всего
исходного адсорбированного слоя. Определение условий синтеза методом ИН, таким
образом, представляет сравнительно сложную задачу, поскольку, несмотря на простоту
операций с учетом многостадийности процесса приходится контролировать 10 и более
условий синтеза, включая концентрацию и рН нескольких растворов реагентов, рН
промывных жидкостей, время обработки ими и т.д.
(I)
(II)
(III)
(IV)
6

7. АЛГОРИТМ ПОИСКА ОПТИМАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ СИНТЕЗА

Оптимальные условия синтеза определяют в соответствии с
определенным алгоритмом с помощью программ, моделирующих
гидрохимические равновесия в растворах. Один из примеров поиска
условий синтеза слоев ZrO2 nH2O на поверхности кварца показан на
рисунке. Из результатов, приведенных на этом рисунке следует, что
подложка кварца имеет наименьшую растворимость в диапазоне рН
2,0-9,0, а синтезируемый слой ZrO2 nH2O – примерно 3,0-9,5.
Очевидно, что использование в качестве реагента при синтезе
этого слоя раствора ZrOCl2 с равновесным рН, равным примерно 2,0
приведет к растворению слоя, синтезированного на каждом цикле ИН.
В то же время, применение раствора K2ZrF6 с равновесным рН около
4,0 дает возможность проводить синтез в области рН наименьшей
растворимости синтезируемого слоя. Другие возможные реагенты при
синтезе двух-компонентных слоев, содержаших ZrO2 nH2O, например
растворы Y(NO3)3 или аммиаката меди также имеют рН в области
малой растворимости синтезируемого слоя ZrO2 nH2O.
7

Многообразные реакции синтеза методом ИН могут быть разделены на различные группы
в соответствии с основными типами реакций катионов и анионов в растворах. Изложим с этой
точки зрения полученный к настоящему времени экспериментальный материал более детально.
Прежде всего, отметим, что среди возможных реакций ИН основную группу составляют
реакции, которые протекают на поверхности при взаимодействии адсорбированного катиона
(аниона) с анионом (катионом), находящимся в растворе. При этом степень окисления катионов
и анионов не изменяется. Если в результате такой реакции образуется труднорастворимое
соединение, то на поверхности возникает его нанослой. К числу таких реакций относится,
например, реакция взаимодействия адсорбированных аква-комплексов Zn2+ с анионами HS-. В
результате взаимодействия возникает прочная связь ZnS и молекулы воды “выдавливаются” из
координационной сферы катионов цинка. После высушивания с поверхности удаляются
молекулы воды и несмотря на то, что синтез проходил в водном растворе, образуется слой
безводного ZnS.
Наряду с реакциями, протекающих без изменения степени окисления взаимодействующих
ионов можно выделить реакции ИН, в которых наблюдаются окислительно-восстановительные
процессы и среди них выделить несколько групп, в частности, реакции, в которых
адсорбированный катион окисляется (Sn2+ Sn4+), адсорбированный катион восстанавливается
(Ag+ Ag0), адсорбированный анион восстанавливается (Cr2O72- Cr3+) и т.д.. При этом
участвующие в реакции и находящиеся в растворе молекулы или ионы окислителя и
восстановителя не входят в состав образующегося слоя. Другую группу составляют
окислительно-восстановительные реакции в результате которых окислитель или восстановитель
из раствора, а возможно и продукт его химического превращения включается в состав слоя и на
поверхности образуется многокомпонентный нанослой (Sn2+ + MoO42- SnxMoOy).
Многочисленную группу составляют также своеобразные “сопряженные” реакции ИН, при
проведении которых на поверхности происходит окислительно-восстановительная реакция
одного из отмеченного типов и реакция адсорбции других катионов или анионов с образованием
труднорастворимого соединения, например при обработке адсорбированного слоя Ce3+
раствором, содержащим H2O2 и OH- реакции Ce3+ Ce4+ и адсорбции H2O2 и OH- с
образованием нанослоя -Ce(OH)2OOH
8

9. Классификация реакций на поверхности в процессе синтеза методом ИН

• Реакции без изменения степени окисления
адсорбированных ионов (In3+ + H2S In2S3).
• Реакции с изменением степени окисления
адсорбир. катионов или анионов:
- окисления адсорб. катионов (Fe2+ + H2O2 FeOOH),
- восстановления адсорб. катионов (Ag+ + red Ag0),
- последоват. ок. и восст. адсорб. кат. (Fe2+ +Cu2+
FexCu(OH)y,)
- восстановления адсорб. анионов (CrO42- + red
Cr(OH)3),
• Сопряженные реакции, включающие стадии ок. или
восст. ионов и реакц. адсорб. (Ce3++ H2O2
Ce(OH)4-x(OOH)x)
9

10. SiOH + N_  SiO(In2S3)N

ПРИМЕРЫ СИНТЕЗА МЕТОДОМ ИН
НАНОСЛОЕВ СУЛЬФИДОВ МЕТАЛЛОВ
SiOH + N_ SiO(In2S3)N
По аналогичной методике
синтезированы нанослои Sb2S3,
Sb2S5, Bi2S3, Ag2S, HgS
Спектр пропускания слоя In2S3 на кварце
Рентгенограмма слоя In2S3 на силикагеле
d - толщина слоя, n - число циклов ИН
10

11. Bix(OH)yn+ + VOx(OH)ym-  BixVOynH2O

СИНТЕЗ НАНОСЛОЯ ВАНАДАТА ВИСМУТА
Bix(OH)yn+ + VOx(OH)ym- BixVOy nH2O
Как следует из таблицы, соотношение Bi/V в слое зависит от рН раствора NaVO3
№ pH р-ра
Состав
обр. NaVO3 комл. V-O-H
в р-ре
VO2+;
1
2
V10O26(OH)2
4-
Соотн.
Bi:V в
слое
1: 0.79
2
3
V10O26(OH)2
1:1
3
4
6
8
V3O93V3O93-
1:0.3
1:0.3
4-
Спектр пропускания слоя на
поверхности кварца
Рентгенограмма слоя
11

12. Cu2+ + H2O2 (OH-)  Cu(OH)x(OOH)2-x

Синтез нанослоев труднораств. гидроксо-пероксидов
металлов
Для Cu(II), Zn(II) и Ln(III) их гидроксо-пероксиды менее растворимы, чем
соответствующие гидроксиды.
Синтез нанослоев гидроксо-пероксидов проводят путем последовательной и
многократной обработки подложки растворами солей данных металлов и
слабо-щелочным раствором H2O2.
Cu2+ + H2O2 (OH-) Cu(OH)x(OOH)2-x
ИК спектр слоя Cu(OH)x(OOH)y
12O
Данным способом синтезированы также слои ZnO1,4 nH2O и La(OH)1,9(OOH)1,1 nH
2

Синтез нанослоев с использованием
фторидных и оксалатных комплексов металлов
Как следует из приведенных ниже расчетных зависимостей, рН осаждения
гидроксидов из оксалатных и фторидных комплексов лежит на несколько единиц
в более щелочной области, чем рН осаждения из гидрат-гидроксильных
комплексов (для раствора соли ZrCl4 он равен примерно 2,5). Это дает
возможность синтезировать ZrO2 -содержащие слои с использованием в качестве
одного из реагентов растворов данных комплексов.
CZr4+ = 0,001М
13

14. 1. SiO- + [Zn(NH3)4]2+  SiO[Zn(NH3)4]+ [Zn(NH3)4]2+изб 2. SiO[Zn(NH3)4]+[Zn(NH3)4]2+изб + промывка H2O  SiOZnOH 3. SiOZnOH+ ZrF62-  SiOZnOH(ZrF62-)адс(ZrF62-)изб 4. SiOZnOH(ZrF62-)адс(

СХЕМЫ РЕАКЦИЙ ПРИ СИНТЕЗЕ СЛОЯ ZnxZrFy(OH)z.nH2O
1. SiO- + [Zn(NH3)4]2+ SiO[Zn(NH3)4]+ [Zn(NH3)4]2+изб
2. SiO[Zn(NH3)4]+ [Zn(NH3)4]2+изб + промывка H2O
SiOZnOH
3. SiOZnOH+ ZrF62- SiOZnOH (ZrF62-)адс (ZrF62-)изб
4. SiOZnOH (ZrF62-)адс (ZrF62-)изб + промывка H2O
SiOZnOH ZrxFy(OH)z
5. SiOZnOH ZrxFy(OH)z + [Zn(NH3)4]2+
В результате проведения данных реакций
на поверхности2+происходит
2+
SiOZnOH Zrx1Fy1образование
(OH)z1 [Zn(NH
] адс(OH)
[Zn(NH
.
3)4ZrF
слоя Zn
nH O 3)4] изб
x
y
z
2
14

По аналогии были синтезированы и Cu- Zr(OH)xFy-содержащие слои
Растворы реагентов
K2ZrF6 и
Zn(NH3)4(NO3)2
K2ZrF6 и
Cu(NH3)4(NO3)2
Состав синтез.
Примеч.
слоя
Zn0.08Zr(OH)yF0.32 d 2,0
nH2O
нм
Cu0,04Zr(OH)xF0,63 d 2,1
nH2O
нм
NCu0,04Zr(OH)yF0,63 = 30
NZn0,08Zr(OH)yF0,32 = 30
15

В качестве катион- содержащего реагента может быть и
раствор соли Zr4+
ZrOCl2 + K2ZrF6 ZrOx(OH)yF0,26
ИК спектр пропускания слоя
CZrOCl = 0,01M
2
РФЭ спектр слоя
CK ZrF = 0,001M, N= 25
2
6
16

РЕАГЕНТЫ И СОСТАВ СЛОЕВ, СИНТЕЗИРОВАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ОКСАЛАТНЫХ КОМПЛЕКСОВ МЕТАЛЛОВ
NZn0,13Zr(OH)x(C2O4)y = 25
NMg1,6Al(OH)x(CO3)y = 35
17

18. Диаграммы распределения концентраций гидрат-гидроксильных комплексов Ce3+ и Ce4+ в зависимости от рН

Синтез нанослоев с использованием окисл.-восстан.
реакций на поверхности
Синтез основан на уменьшении растворимости гидратированных оксидов
металлов при увеличении степени окисления металла
Диаграммы распределения концентраций гидрат-гидроксильных комплексов
Ce3+ и Ce4+ в зависимости от рН
Синтез проводят путем последовательной и попеременной обработки подложки
раствором соли металла в низшей степени окисления и раствором окислителя
Ce
3+
aq
+ H2O2(OH ) CeO2 nH2O
-
.
18

19. Результаты исследования кинетики роста слоев Ce(OH)x(OOH)4-x на поверхности кремния и кварца

ПРИМЕРЫ СИНТЕЗА СЛОЕВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ОКСИЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ НА
ПОВЕРХНОСТИ
Спектры
пропускания слоев
на поверхности
кварца
20

21. СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ Ag0 ПО МЕТОДИКЕ ИН ПУТЕМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АДСОРБИРОВАННЫХ КАТИОНОВ СЕРЕБРА AgNO3 + H2O2 (OH-)  Ag0

СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ Ag0 ПО МЕТОДИКЕ ИН ПУТЕМ
ВОССТАНОВЛЕНИЯ АДСОРБИРОВАННЫХ КАТИОНОВ СЕРЕБРА
AgNO3 + H2O2 (OH-) Ag0
1. nAg+ + Red Ag0n
2. Ag0n + Ag+ Ag+n+1
АСМ
n=1
n=3
Модель образования наночастиц на поверхности
21

22. Синтез методом ИН нанослоев двух-компонентных металл-кислородных соединений

Синтез методом ИН нанослоев двухкомпонентных металл-кислородных
соединений
При использовании в качестве окислителя пероксидного анионного комплекса
металла часть анионов может встраиваться в состав синтезируемого слоя
Ce(OAc)3 + K3NbO8 Ce0.74NbOx nH2O
22

Co2+ + MnO4- (OH-) Co(III)3Mn(IV)Ox nH2O
Анионы MnO4- в данной реакции являются окислителем и в восстановленной
форме также входят в состав слоя
ИК спектр пропускания слоя на
поверхности кремния
Рентгенофотоэлектронный спектр слоя
23

25. Синтез методом ИН гибридных слоев металла и оксида

[SiO2]OH + (Mn2+ + Ag+)n [SiO2](MnO2 xAg0)n
РФЭ спектр слоя на поверхности
кремния
n = 25
ИК спектр пропускания слоя на
поверхности кремния
25

ПРИМЕРЫ РЕАКЦИЙ ИМН
1. [Si](SiOa)MbOH+ n[HFгаз + удал. изб. + La(NO3)3 (р-р) +
удал. изб.]n + HFгаз + удал. изб. [Si](McSiFd)(LaF3)n(HF)e
а = 0,712, с = 0,732 нм
2.
[Fe]Fe-OH + n
26
[Fe](FePO )(BaHPO nH O)

Полученный экспериментальный материал,
таким образом, указывает на следующие
особенности синтеза слоев методами ИН и
ИМН:
- возможность прецизионного регулирования
толщины слоев и их синтеза на поверхности
подложек сколь угодно сложной формы,
- возможность синтеза методом ИН слоев
практически всех трудно растворимых
веществ, а методом ИМН - тех трудно
растворимых, анионы которых существуют
при низких температурах в газообразном виде.
27

Технологией молекулярного наслаивания можно покрывать подложки сложной формы и большой поверхности однородным по толщине слоем синтезируемого 1 вещества, что является его уникальным отличием от всех известных способов нанесения тонких пленок. Воспроизводимый на атомном уровне процесс роста позволяет получать пленки заданной с точностью до монослоя толщины, в том числе с чередованием слоев различных химических соединений.

Толщина получаемых пленок зависит не от длительности проведения процесса Layering/ Atomic Layer Deposition. / A.A.Malygin, V.E.Drozd, A.A.Malkov, V.M.Smirnov // роста, как в других методах, а от числа повторяющихся циклов роста. CVD.- 2015.- V.21, Мо 10-12.- Р. 216-240).

Технология Молекулярного наслаивания (МН) разработана в шестидесятые годы сотрудниками Ленинградского технологического института им. Ленсовета В.Б. Алесковским и с и. Кольцовым. Технология МН известна за рубежом как ALD Atomic Layer Deposition.

Преимущество технологии молекулярного наслаивания (МН)

Полное повторение сложных форм покрытия на плоских и 3D подложках, и дисперсных материалах
Сверхточный контроль толщины
Превосходная адгезия пленки
Превосходная однородность
Пленки с отсутствием микроотверстий и дефектов
Воспроизводимый процесс
Низкие температуры процессов
Дифференцированные или смешанные слои/наноламинать

Где применяются технологии (МН)?

Медицина
Медицинские инструменты
Протезирование
Фармакология
Рентгенография

Энергетика
Солнечные фотоэлементы
Аккумуляторные батареи

Оптика
Электролюминесцентные дисплеи
Микроканальныее пластины
Оптические фильтры
Прозрачные проводники
Просветляющие покрытия
Фотонные кристаллы
Интегрированная оптика
Блокировка УФ
Зонные пластины Френеля

Экология
Системы фильтрации
Упаковка продуктов питания
Диффузионный барьер

Электронника
Полупроводники
Микро / маноэлектроника
Электроды и диэлектрики
Головки чтения жестких дисков
Диффузионные барьеры
Многослойные конденцаторы
МЭМС/НЭМС (MEMS/NEMS)

Защита и декор
Горючие материалы
Ювелирные изделия
Рабочие поверхности гаджетов

Машиностроение

Износостойкие покрытия
Малеклярное наслаивание как способ защиты от коррозии и царапен

Сверхтонкие износостойкие пленки оксида аллюминия (A1203 ) или оксида аллюминия/оксида титана (A1203/Ti02 ) представляют собой однородные покрытия на трехмерных объектах толщиной всего 20-200 нм.
Они препятствуют возникновению царапин, защищают от коррозии, тем самым увеличивают срок службы и производительность обработанной детали.

Оптика

Электролюминесцентные дисплеи
В современном широком сегменте дисплейной продукции электролюминесцентные дисплеи (ЭЛД занимают свою особую нишу среди устройств отображения. Их с успехом используют в медицинском оборудовании, системах управления ПРОМЫШЛЕННЫМИ объектами, контрольно-измерительном оборудовании, на транспорте, в системах связи, авиационном оборудовании.

Электролюминесцентные дисплеи имеют ряд преимуществ: высокое разрешение, контрастность, угол обзора ЭЛД экономия энергопотребления.

Технология молекулярного наслаивания обеспечивает прочные изолирующие слои, позволяющие использовать прозрачные электроды из окиси индия и олова поверх конструкции прибора. С усовершенствованной плёнкой без рассеивания относительный контраст при высокой окружающей освещённости повысился до уровня хорошей читабельности, а светопропускание возросло до 84%.

Микроканальныее пластины
Малеклярное наслаивание усиливает свойство микроканальные пластин

Микроканальные пластины вакуумный прибор, принцип действия которого основан на канальном вторично-эмиссионном умножении электронов. Предназначены для детектирования и усиления сигналов от пространственно-организованных потоков заряженных частиц и излучений. Применение микроканальных пластин в приборах ночного видения является едва ли не главным применением в современной промышленности.
Особенности структуры микроканальных пластин, представляющих собой стеклянные диски с несколькими миллионами сквозных отверстий и имеющих развитую поверхностную структуру, затрудняют применение обычных технологий для улучшения их характеристик.
Технология Молекулярного наслаивания обладает уникальной возможностью покрывать равномерным тонким слоем поверхность образцов содержащих каналы поры. МН позволяет усилить поток электронов и обработать массив оптической информации. Такой подход позволяет заменить неорганические стекла на органические полимерные матрицы.

Электронника

Головки чтения жестких дисков
Малеклярное наслаивание как сохранение информации

Энергетика

Солнечные фотоэлементы
Малеклярное наслаивание как преобразование энергии

Аккумуляторные батареи
Малеклярное наслаивание как эффективная энергопередача

Молекулярное тонкопленочное покрытие металлического электрода позволяет создавать аккумуляторные батареи с высокой эффективностью аккумулирования энергии.
Нанопленка предохраняет электрод аккумуляторной батареи от быстрого разрушения, и улучшает его свойства к энергоотдаче, что увеличивает срок службы и производительность АКБ в несколько раз.

Медицина

Медицинские инструменты

С учетом стойкости к агрессивным средам, в том числе биологическим, технология молекулярного наслаивания способна обеспечить защиту от коррозии и износа медицинских инструментов, а также для таких устройств, как ортопедические протезы, титановые ИМПЛаНТЫ и стенты в желчных протоках, увеличивая тем самым эксплуатационные сроки.

Фармакология

Использование нанопленки в лекарственных формах с регулируемым высвобождением действующего вещества, позволяет более точно рассчитать время действия препарата для достижения терапевтического эффекта.

Протезы и импланты

Наноплёнки на основе нитрида бора эффективно уничтожают микробные патогены, тем самым защищают имплант от бактериальных и грибковых инфекций, что позволяет отказаться от лечения воспалений вокруг имплантатов с помощью инъекций антибиотиков в больших дозах, которые часто приводят к побочным эффектам.

Рентгенография

Соединение молекулярного наслаивания AI203 обеспечивает относительно низкое поглощение рентгеновских лучей, использование тонкой пленки помогает сохранить рентгенопрозрачность оптических берилиевых элементов. Тем самым решить проблему защиты и безопасной работы с бериллиевыми рентгенооптическими элементами на источниках синхротронного излучения.

Экология

Упаковка продуктов питания

Технология молекулярного наслаивания экологически безопасна и используется в сфере упаковки различных материалов для уменьшения отходов.

При молекулярном наслаивании во время

производства возникает превосходное сопротивление проникновению газа, при этом структура получающейся упаковки сравнима с керамикой или стеклом, препятствует проникновению кислорода и влаги.

Сверхтонкая пленка молекулярного наслаивания A1203 обладает превосходными свойствами барьера против доступа кислорода и диффузии влаги в различные упаковочные материалы

Системы фильтрации

Молекулярное наслаивание ZnO сдерживает рост бактерий E.Cdi и S. Aureus

Эксперименты показали, что в результате ПРЯМОГО контакта бактерии кишечной палочки E.coli с нанопластинками оксида графена в течение 1 часа на поверхности мембраны погибает 65 0 /0 бактерии, при этом транспортные свойства мембраны не ухудшаются.
Оксидированную форму графена получают, используя хорошо известные, относительно недорогие методы химического окисления графита. Поэтому композитные мембраны на основе полимеров с добавлением оксида графена можно производить в ПРОМЫШЛЭЧНЫХ масштабах.
Технология МН ZnO может быть использована для очистки воды: без хлора, масштабируемый процесс с низким расходом энергии.

Защита и декор

Ювелирные изделия
Возможности технологии МН на примере ускоренного коррозионного теста с тиоацетамидом. В основе технологии лежит процесс нанесения абсолютно прозрачных, равномерных двухкомпонентных покрытий молекулярного наслаивания A1203 и Ti02.

Ценные предметы, такие как ювелирные украшения из благородных металлов и коллекционные монеты, могут быть защищены от старения, потемнения и изменения цвета с помощью технологии МН.

Рабочие поверхности гаджетов
Малеклярное наслаивание для создания покрытий, предотвращяющих образование трещин

Молекулярное наслаивание для создания покрытий, предотвращающих образование трещин. Микродефекты приводят к уменьшению прочности стекла.
Покрытия Молекулярного наслаивания A1203 и Si02 увеличивают прочность стекла, при этом оставаясь оптически прозрачным.
Тонкопленочное покрытие на стекле может заполнять дефекты поверхности и улучшать механические свойства стекла против образования трещин.

Метод молекулярного наслаивания позволяет синтезировать сплошные и равномерные слои вещества заданной с предельно возможной точностью до одного монослоя толщины путем проведения необходимого числа циклов реакций МН. Экспериментальная зависимость толщины синтезированного слоя от числа циклов реакций МН вне зоны влияния матрицы носит линейный характер. Угол наклона определяет толщину монослоя, которая обусловлена, например, в случае оксидов размерами соответствующего полиэдра. [1]

Методом молекулярного наслаивания ( МЫ) из газовой фазы проведен синтез элемент ( Al, Sn, Fe) - кислородных наноструктур на подложках из оксидов кремния и олова и гидроксида алюминия. Сопоставление электроповерхностных характеристик объемных ( гидр) оксидов и оксидных наноструктур показало, что в случае оксислоев алюминия и олова достаточно 4 - 5 циклов реакций МН для получения практически полной идентичности электроповерхностных характеристик нанесенной наноструктуры и соответствующего объемного ( гидр) оксида. [2]

Методом молекулярного наслаивания получены продукты, содержащие на поверхности силнкагеля 1 - 10 титанкисло-родных и 1 - 6 фосфоркислородных монослоев. Образование на определенной стадии синтеза слоев двуокиси титана ( анатаза) и пятиокиси фосфора подтверждено спектроскопически и рентгенографически. По мере наслаивания соответствующих окислов величины удельной поверхности и объем пор образцов закономерно уменьшаются. Дан расчет структуры образующихся продуктов. Осуществлен синтез твердых веществ с заданным чередованием фосфор - и титанкисло-родпых монослоев. X X 1.85 ТЮ2 - 0.59 Н2О), по отличающиеся друг от друга взаимным расположением монослоев. [3]

Разработка метода молекулярного наслаивания позволила сформулировать ряд следствий, которые были доказаны на обширном экспериментальном материале. [4]

Решение методом молекулярного наслаивания задачи тонкой регулировки размеров пор сорбентов и возможность одновременного изменения химической природы поверхности путем нанесения, например, титанкислородных, фосфоркислородных и других слоев на силикагель показывает, что можно приступить к конструированию и синтезу оптимальных сорбентов для соответствующих веществ. Выше уже была отмечена перспективность метода молекулярного наслаивания в области гетерогенного катализа. И здесь идет речь о создании оптимальных катализаторов с регулировкой как по способу расположения активной компоненты в сложных катализаторах, так и по пористой структуре. [5]

Таким образом, метод молекулярного наслаивания позволяет производить химическую сборку вещества из различных структурных единиц, располагая их на матрице, по заданной программе, что дает широкую перспективу для направленного синтеза твердых веществ с определенным комплексом необходимых свойств. [6]

Таким образом, метод молекулярного наслаивания позволяет наносить монослои различных окислов в заданной последовательности, что позволяет регулировать химический состав и строение синтезированного на поверхности кремнезема окисного слоя. Этот метод дает возможность изменять в заданном направлении пористую структуру сорбента. [7]

Таким образом, методом молекулярного наслаивания на поверхности кремнеземов различной пористой структуры осуществлен синтез углеродных слоев. Показана возможность получения углеродных адсорбентов с заданным распределением пор по радиусам. [8]

Рассмотрим, как используется метод молекулярного наслаивания для получения, например, оксидов. [9]

Как реализуются основные принципы метода молекулярного наслаивания при синтезе фосфоркислородных слоев. [10]

Из рассмотренных примеров видно, что метод молекулярного наслаивания является оригинальным способом направленного синтеза соединений в один или несколько слоев на поверхности другого вещества, что позволяет говорить о перспективности его применения в различных областях. [11]

Метод химической сборки и его разновидности - метод молекулярного наслаивания ( МН) и атомно-слоевой эпитаксии ( АСЭ) основаны на образовании поверхностных химических соединений при хемо-сорбции компонентов из газовой фазы и являются циклично-дискретными процессами. Следует отметить, что химическая сборка во всех ее видах - достаточно низкотемпературный процесс, что позволяет синтезировать композиты с резкими границами по составу и легированию. [13]

Цель работы - синтез на поверхности тантала методом молекулярного наслаивания сверхтонких слоев оксида кремния с использованием в качестве активатора триэтиламина, опреде-ление толщины слоев. [14]