1561-5405 10.24151/1561-5405 Proceedings of Universities. Electronics Scientifical and technical journal "Proceedings of Universities. Electronics" Научно-технический журнал «Известия высших учебных заведений. Электроника» 1561-5405 2587-9960 National Research University of Electronic Technology Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" 10.24151/1561-5405-2019-24-6-557-564546.57-022.532:620.181.4Технологические процессы и маршрутыThermal Stabilization of Geometric Parameters of a Silver Nanoparticles Array Obtained by Vacuum-Thermal Evaporation on Unheated SubstrateТермическая стабилизация геометрических параметров массива наночастиц серебра, полученного вакуум-термическим испарением на ненагретую подложкуГромов Дмитрий ГеннадьевичГромовДмитрий ГеннадьевичGromovDmitry G.Dmitry G. GromovДубков Сергей ВладимировичДубковСергей ВладимировичDubkovSergey V.Sergey V. DubkovЕрицян Георгий Спартакович ЕрицянГеоргий Спартакович SpartakovichEritsyan GeorgiyEritsyan Georgiy SpartakovichСавицкий Андрей ИвановичСавицкийАндрей ИвановичSavitskiyAndrey I.Andrey I. SavitskiyБыков Виктор Александрович БыковВиктор Александрович AleksandrovichBykov ViktorBykov Viktor AleksandrovichБобров Юрий Александрович БобровЮрий Александрович AleksandrovichBobrov YuriyBobrov Yuriy AleksandrovichНациональный исследовательский университет МИЭТ, г. Москва, РоссияНациональный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, РоссияНациональный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия; НПК «Технологический центр», г. Москва, РоссияНациональный исследовательский университет МИЭТ, г. Москва, Россия; НПК «Технологический центр», г. Москва, РоссияНТ-МДТ, г. Москва, Россия; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), г. Москва, РоссияНТ-МДТ, г. Москва, Россия557564http://ivuz-e.ru/issues/6-_2019/termicheskaya_stabilizatsiya_geometricheskikh_parametrov_massiva_nanochastits_serebra_poluchennogo_v/

During formation of silver nanoparticles arrays by condensation to the cold substrate the initial condensate is non-stable. For the formation of non-stable arrays with the form, close to a spherical one, subsequent weak thermal treatment is required. The nanosize state for many substances significantly differs from the mass state. In the work the behavior of the silver nanoparticle array during low-temperature annealing has been shown. Using the atomic-force microscopy the evolution of the silver nanoparticles array, formed on the SiO by the vacuum-thermal evaporation the unheated substrate during in-situ heating up to 200 °C, has been investigated. The qualitative estimate of the temperature influence on the geometry of the nanoparticles arrays has been obtained. It has been experimentally shown that a sharp enlargement of silver nanoparticles and decreasing of their quantity on the surface occurs in a small temperature of (75-100 °C). After statistical processing of the obtained data the average sizes of the formed particles and their density per unit area at each stage of the experiment have been determined and the corresponding dependences have been obtained.

Наноразмерное состояние для многих веществ существенным образом отличается от массивного состояния. При формировании массивов наночастиц серебра путем конденсации на холодную подложку исходный конденсат нестабилен. Для формирования стабильных массивов с формой, близкой к сферической, требуется последующая слабая термообработка. В работе показано поведение массива наночастиц серебра при низкотемпературном отжиге. С помощью атомно-силовой микроскопии исследована эволюция массива наночастиц серебра, сформированного на поверхности SiO методом вакуум-термического испарения на ненагретую подложку в процессе in-situ нагрева до температуры 200 °С. Получена качественная оценка влияния температуры на геометрию массивов наночастиц. Экспериментально показано, что резкое укрупнение наночастиц серебра и уменьшение их количества на поверхности имеют место в узком интервале температур 75-100 °С, а в интервале температур 100-200 °С заметных изменений в массиве наночастиц серебра не происходит. После проведения статистической обработки полученных данных определены средние размеры формируемых частиц и их плотность на единицу площади на каждом из этапов эксперимента. Получены соответствующие зависимости.

наночастицысеребровакуум-термическое испарениеотжигсканирующая зондовая микроскопияфинансирование Growth of carbon nanotube arrays on various CtxMey alloy films by chemical vapour deposition method / P. Mierczynski, S.V. Dubkov, S.V. Bulyarskii et al. // Journal of Materials Science & Technology. – 2018. – Vol. 34. – No. 3. – P. 472–480. DOI: 10.1016/j.jmst.2017.01.030Use of thin film of a Co15Ti40N35 alloy for CVD catalytic growth of carbon nanotubes / D.G. Gromov, S.V. Dubkov, A.A. Pavlov et al. // Russian Microelectronics. – 2016. – Vol. 45. – No. 2. – P. 98–104.Carbon nanotubes: properties, synthesis, and application / T. Maniecki, O. Shtyka, P. Mierczynski et al. //Fibre Chemistry. – 2018. – Vol. 50. – No. 4. – P. 297–300. DOI: 10.1007/s10692-019-09979-2; DOI:10.1007/s10527-015-9476-zEffect of electrolyte temperature on the cathodic deposition of Ge nanowires on in and Sn particles in aqueous solutions / I.M. Gavrilin, D.G. Gromov, A. Dronov et al. // Semiconductors. – 2017. – Vol. 51. –P. 1067–1071. DOI: 10.1134/S1063782617080115Malakooti M.H., Patterson B.A., Hwang H.S. Sodano, HZnO nanowire interfaces for high strength mul-tifunctional composites with embedded energy harvesting // Energy & Environmental Science. – 2016. –Vol. 9. – No 2. – P. 634–643. DOI: 10.1039/c5ee03181hBN/Ag hybrid nanomaterials with petal-like surfaces as catalysts and antibacterial agents / K.L. Firestein, D.V. Leybo, A.E. Steinman et al. // Beilstein journal of nanotechnology. – 2018. – Vol. 9. – No 1. –P. 250–261. DOI: 10.3762/bjnano.9.27Grishina Y., Kukushkin V., Solovyev V., Kukushkin I. Slow plasmon-polaritons in a bilayer metallic structure revealed by the lower-energy resonances of surface-enhanced Raman scattering // Optics Express. – 2018 – Vol. 26. – Iss. 17. – P. 22519–22527. DOI:10.1364/OE.26.022519Optimization of nanostructures based on Au, Ag, AuAg nanoparticles formed by thermal evaporation in vacuum for SERS applications / D. Gromov, S. Dubkov, A. Savitskiy et al. // Applied Surface Science. – 2019. – No. 489. – P. 701–707. DOI: 10.1016/j.apsusc.2019.05.286Highly sensitive detection of influenza virus with SERS aptasensor / V. Kukushkin, N. Ivanov, A. Novoseltseva et al. // PLoS ONE. – 2019. – Vol. 14. – No. 4. – P. e0216247. – DOI: 10.1371/journal.pone.0216247Plasmonic control of solar-driven CO2 conversion at the metal/ZnO interfaces / J. Zhao, B. Liu,L. Meng et al. // Applied Catalysis B: Environmental. – 2019. – No. 256. – P. 117823. DOI: 10.1016/j.apcatb.2019.117823Kozhemyakin G.N., Kiiko S.A., Bryl O.E. Formation of indium nanoparticles by thermal evaporation // Crystallography Reports. – 2019. – Vol. 64. – Iss. 3. – P. 457–460. DOI: 10.1134/S1063774519030167Goldby I.M., Kuipers L., von Issendorff B., Palmer R.E. Diffusion and aggregation of size‐selected silver clusters on a graphite surface // Appl. Phys. Lett. – 1996. – Vol. 69. – No. 19. – P. 2819–2821.DOI: 10.1063/1.116854Sigsbee R., Pound G. Heterogeneous nucleation from the vapor. Advances in Colloid and Interface Science. – 1967. – Vol. 1. – Iss. 3. – P. 335. DOI: 10.1016/0001-8686(67)80007-1Walton D. The orientation of vapour deposits // Philosophical Magazine. – 1962. – Vol. 7. – Iss. 82. – P. 1671–1679. DOI: 10.1080/14786436208213702Oxtoby D.W., Evans R. Nonclassical nucleation theory for the gas-liquid transition // The Journal of Chemical Physics. – 1988. – No. 89. – P. 7521. DOI: 10.1063/1.455285Громов Д.Г., Гаврилов С.А. Проявление гетерогенного механизма при плавлении малоразмер-ных систем // Физика твердого тела. – 2009. – Т. 51. – Вып. 10. – С. 2012–2021.Study of silver cluster formation from thin films on inert surface / A.N. Belov, S.V. Bulyarsky, D.G. Gromov et al. // Calphad. – 2014. – Vol. 44. – P. 138–141. DOI: 10.1016/j.calphad.2013.07.017Investigation of condensation of small portions of Ag at thermal evaporation in vacuum / D. Gromov, E. Lebedev, A. Savitskiy et al. // Journal of Physics: Conference Series. – 2015. – No 643(1). – P. 6.DOI: 10.1088/1742-6596/643/1/012014Gromov D.G., Pavlova L.M., Savitsky A.I., Trifonov A.Yu. Nucleation and growth of Ag nanoparticles on amorphous carbon surface from vapor phase formed by vacuum evaporation // Appl. Phys. A. – 2015. –Vol. 118. – P. 1297–1303.Комник Ю.Ф. Физика металлических пленок. Размерные иструктурные эффекты. – М.: Атомиз-дат, 1979. – 264 с.