Please use this identifier to cite or link to this item: https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/87457
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Platinum Nanoparticle Deposition on the Silicon Surface by Galvanic Replacement in DMSO Medium
Other Titles Осадження наночастинок платини на поверхню кремнію гальванічним заміщенням в середовищі DMSO
Authors Shepida, M.V.
Kuntyi, O.I.
Korniy, S.A.
ORCID
Keywords платина
гальванічне заміщення
поверхня кремнію
DMSO
наночастинки
platinum
galvanic replacement
silicon surface
nanoparticles
Type Article
Date of Issue 2022
URI https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/87457
Publisher Sumy State University
License In Copyright
Citation M.V. Shepida, O.I. Kuntyi, S.A. Korniy, J. Nano- Electron. Phys. 14 No 1, 01021 (2022). DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.14(1).01021
Abstract Наведено результати досліджень формування наночастинок платини (Pt NPs) на поверхні кремнію методом гальванічного заміщення (GR) у фторвмісному розчині H2[PtCl6] в диметилсульфоксиді (DMSO). Встановлено умови процесу осадження Pt NPs на поверхні підкладки. Показано, що у широкому діапазоні концентрацій прекурсора платини (1-4 ммол∙л – 1) і температури (30-50 °С) формуються дискретні сфероподібні наночастинки металу (Pt NPs) діаметром від 20 до 200 нм з рівномірним розподілом по поверхні підкладки. Головними факторами впливу на геометрію наночастинок є концентрація H2[PtCl6], температура та тривалість GR. Зі збільшенням значень цих факторів розміри частинок зростають. Ультразвук пришвидшує процес GR, що спричиняє збільшення розмірів Pt NPs, а також сприяє формуванню металевої плівки на кремнієвій поверхні. Показано, що концентрація іонів платини та середовище DMSO за GR є одним із основних чинників впливу на розміри дискретних частинок із невеликим діапазоном за розмірами та рівномірним розподілом по поверхні підкладки. Встановлено, що з підвищенням температури від 30 до 50 °С спостерігається зміна структури осаду платини від дискретної до утворення агломератів, що зумовлено значним зростанням швидкості електрогенеруючої реакції на анодних ділянках поверхні. Виявлено, що збільшення тривалості GR від 30 до 60 с сприяє щільності заповнення поверхні кремнію. Наведено результати досліджень впливу молекул органічного апротонного розчинника на геометрію металевих частинок та їх розподіл по поверхні підкладки. Отримано наноструктури платини з доброю адгезією до поверхні підкладки.
The results of studies of the formation of platinum nanoparticles (Pt NPs) on the silicon surface by galvanic replacement (GR) in a fluoride-containing solution of H2[PtCl6] in dimethyl sulfoxide (DMSO) are presented. The conditions of the deposition process of Pt NPs on the substrate surface are established. It is shown that in a wide range of platinum precursor concentrations (1-4 mmol∙l – 1) and temperature (30- 50 °С), discrete spherical metal nanoparticles (Pt NPs) with a diameter of 20 to 200 nm with uniform distribution on the substrate surface are formed. The main factors influencing the geometry of nanoparticles are the concentration of H2[PtCl6], temperature and duration of GR. As the values of these factors increase, the particle size increases. Ultrasound accelerates the GR process, which increases the size of Pt NPs and promotes the formation of a metal film on the silicon surface. It is shown that concentrations of platinum ions and DMSO medium during GR are one of the main factors influencing the size of discrete particles with a small size range and uniform distribution on the substrate surface. It was found that with increasing temperature from 30 to 50 °C there is a change in the structure of platinum sediment from discrete to the formation of agglomerates, which is due to a significant increase in the rate of electrogeneration reaction at the anode surfaces. It was found that increasing the duration of the GR process from 30 to 60 s contributes to the filling density of the silicon surface. The results of studies of the influence of organic aprotic solvent molecules on the geometry of metal particles and their distribution on the substrate surface are obtained. Nanostructures of platinum with good adhesion to the substrate surface were obtained.
Appears in Collections: Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)

Views

China China
1
Finland Finland
472
Greece Greece
1
Ireland Ireland
188506
Italy Italy
2073
Japan Japan
1
Lithuania Lithuania
1
Taiwan Taiwan
1
Ukraine Ukraine
9493538
United Kingdom United Kingdom
1024397
United States United States
24438135
Unknown Country Unknown Country
1
Vietnam Vietnam
1036

Downloads

China China
35148165
France France
1
Germany Germany
1024395
Japan Japan
1
Lithuania Lithuania
1
Singapore Singapore
1
South Africa South Africa
1
Ukraine Ukraine
5258971
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
35148164
Unknown Country Unknown Country
1
Vietnam Vietnam
1
Yemen Yemen
1

Files

File Size Format Downloads
Shepida_jnep_1_2022.pdf 695,19 kB Adobe PDF 76579704

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.