Transcript
Page 1: Realization of different carbon nanostructures by a microwave plasma enhanced chemical vapor deposition technique

���������� � ������ ���� ������ ����� �� � �� ������������ ��� �� ���� �� ����� ��������� �� �����

������� ������ ������ ������� ������ ��������� ���� �!��� �� "����� ������#

���� ���� ������� ���� ������� ������� ��������� ��� ���� �������� ���� ��� ����� !! "� #����

��������

$������ ��� ��� ������� ��� ���������� ���� ������ �� �� %��� ���� ������ ����� & ���� ������� ��

���������' �� ������(��)� ���� & *�' +��� �� ���� ����������� �� �! ���% �,-, � .� ������ � � �� ������������ ��� �� ���� �� ����� ��������� &�/�$ ' ������� 0���� ������ ����� ��� ����� �� ���� ��� �+ ��� ������

��������� ��� �� 0�� +��� ���� ���� ������� �� ����� �� � �� ��� ���� ������������ � � &�*'� ���� ��� ���� ����

���������� ��� ��� �� ��� ��� �� %�� �% 1 �%�� 2(��� ���� ��� &2� ' �� ������� *� +��� ���� ��������� ����

������ ����� ����� � ���� 0�� +��� ���� ����� ������ ���� ��� ���%���� 34�45 � �� ��� �� ���� �* ���

�! ���� ���� � ��� ��� ����� ����� ������� �� �������� ���� ����� ���� ������� ������ �� �����% ��� ������� �6

���� �� � ��������� �� ������ ����� � ,7 8� .%��� ��� �������� +��� ���� ��� �� �� ����� ������ &��� ���%����

34�49 �' ���� 94:;44 � %��� ���� �� ������������ 0�� ���� �� %�� �% �%�� 2� ������� ��%%���� ��!�%���

��������� ���� ���� �� �������� ������������ ����� ������� %��� � ��������� %���� ���������� �� ����

������������ ������� �� ��� �������% �� �������� �����% � ���������� ���� ��� �� �� ����������� ���� �����

��������� �����% ��� ,<:<4 � �� ��������� ����������� � ,44; /������� � �� � "�$� .�� ��%��� ���������

�������$ ����� �������= .���� �� � �� ��� ��� &.6�'= 0/�

� ���� ������

�������� ������� ���� ����� ��� �!�� ��� ��

��)� ������������ ���� � � ��� �� ���% �� ���(

�%��� >;:<? �� ���� �!����� ���� ����� ����������

�������� �� ����� ���) ���������� ��� �� ����� �������

����� ����� ������ ����� ���� � ��%� ���� �����

��������� �� � ���� ��%� � ����� ������ 0��� ��

�� ���� ���� � ��� ��<� ��, �� ��; ������� ��

���� �� ������ ��:�� ����% ���� %���� �� ������� ������� ������� ������ ���� �� �� ���� �������

���� ����� ���� � ����� ������� � ��������� ����� ���

���� ��� ��� ���� �� ���� �� ���������� >@?� A

����� ����� ������� ������(��)� ���� & *�' ��

������ ����� ��)� �������� �� ���� ��(

����� &��0�'� ���� ������� �������� ����� ����� �

����� ���� � �� ��%�� ��� ��� ����������� ��%�

������ %�%���� �������� �� B�� ���� �������

���� �� >7:C?� .%��� ��� ������ ���� ��� ���

�� ����%� �� ������ ��% ������� ��(�������

��%���� 0��� ������� �������� � ��� �������

���%�� � ���� � ��� ����% �� ���� � ��� �������(

���� ��� ����� �� ������ ���� ���������� A ����� ��

� ����� �( ��� ���%����� �� ����� ���� � ��

������ � ����� ������ ��� %����� �����������

�� ����� ���� ������ ����� ������� ��������� ��

��%�+ ���� ������� >D?� .��% ������� ������

.������ ���� � � �� � ;C, &,44;' <,9:<<,

# ����������% ������� 0���E �D;(;;(75C5C5,=�!E �D;(;;(757,95C�%&���� �������E �����F �������� �� &�� "����� ������'�

4;9D(@<<,G4;GH : ��� ��� ������ � ,44; /������� � �� � "�$� .�� ��%��� ���������

�AAE � 4 ; 9 D ( @ < < , & 4 ; ' 4 4 @ , , ( 9

Page 2: Realization of different carbon nanostructures by a microwave plasma enhanced chemical vapor deposition technique

��� �� ���� �� ����� ��������� &�/�$ ' �� �(

������ �� ������ �/�$ &�8(�/�$ ' ������ ��

���% �������� �� ������� �� � ������ ����� >;4�;;?�

0�� ��������� � ��� +��� � � �/�$ �� ����� ��

)�� �� �� � �(����������� ��� ���� 0�� ���%���

��� ����� � ���� ��� ���� � �� ������� ��� %���(

�% +��� �����% �� ������� ���������� ������G���� (

������ .�����%�� ��� ���� ���� �� ���������� � ���

%����% +�� ����� ������ � ��� ��� ������ ��

���%� � ��� ����%�% ��� ������� ����� ��� ����%

������� ��)� ��%� ��������� %����� ������������

��������� � ��� ������� ������ ��������� �������%

���� ������ %��� &��������� ��� �������%' ���

�������� �� �� �������� �� ������� ��������

�� ������ ���� ������

A ���� ������ �� ������ ���� � ��� ������� �������

�� ���������� ���� ������� �� *� +����

8� ���� ��������� ����� ���� ����� �� ���� �������(

���� &� �������� �����%' ���� ����� �������� �

��� ��� ���������� �� �������%� ������%

.�� �,-, �������� � � �8(�/�$ �������

� ������������ ������

���������� ���� ������� �� ���� �� *�

+��� ���� %��� � ��8(�/�$ ������ ���� ���� �

�� ������ ���� � �� ,�@7 I-� �� ������ %�������

�� �6 �� ;<�79 �-� �� ��������� �����%� J������(

�� %���� �� ���� � ���������� ���� � ��� ������

������ ���� ����� ������% ������� ����% ���(

������ �� ��� ���� ��� ����% �� ���� ��� ��

��� ������ � � �������� ��������� ������ ��� �

������� �� ��� ���� ����� �� ��� �6 ������� ��� ������

"���� ������% ��� � ���� ��������� ��� ���� ��� ���(

� � ���������� ��� ��� ���������� ���� ������� ��

���%��� ��%� ���������� � ��� ����������� ���(

����� �� �@44 $� &�6 ���(����' �� ;4 ��� �����(������� ������ ) &�,-, � .� %���� ��!����' ����������� ���������� ���� B�� �������� ��

��� ����� %�� �������� ��� ��K����� �� � �����

������ ) ����� &�.����,-, ' � 4�495� 8� ���� ����� ���� �� ������ ����� ��%� ��� ,7:,74 8 ���%

���� �������� � �6 ���� ��� �;44 �� �<44 $ � ����!���������

0�� �������� ������ � ����� ��������� +��� ���

�������� ��� ��� �������� ��� �� � ��� ����������

��� �� ��B� ��� � � ����� ����� 0�� ������� � ���

+�� ��� �������� � � �������� �������� ���� �

���� ������� ������ ���� 74 % ���� � ������

��� �G�� L�� ) I��� �� ���� I����� &�����

<,;,'� 0�� ���� � ��������%� � ��� +��� ���

������%���� �� ����� �� � �� ��� ��� &.6�' ���%

���� ��� AA & �%���� A�������� A �� M�.' ��

�//�A� ������ ���� � ������% ��� ���� ��� ���

�������� �� ���� ����������� �� ���% � ������(

���� ��%� ����� &� � 7;@�7 �' � � ������ �� )(� ������% %�������� 0�� ����� ����� ���� ����

,44 �8 ��� ��� ���%� �� ������ �� �������

����%� �� ��� +���� 0�� 2(��� ���� ��� &2� '

������� �� �������� +��� ���� �� ����� �� �

%�� �% �%�� � ,�� 0�� ���������� ��� ��� �� ��(� ��� &0/�' �� ��� ��� ���� ��� ������%�����

� ��� ��0� ���� ������ � � ��� ��� �� ��� ���

��� N/J*� N��� &,44 �2'�

� ������� �� ���������

0�� �������� ���������� ��%%���� ���� ����� ��� ���

���� �� � ��+�� ��� �������� ��������� �������

�� ��� ������� � �������� ��������� ��

*�� A� ������� ���� ��� ��� ������ ������� �����

� ����� ���� ���%� ��������� ����� ��� ������� ��� (

���� ��)� ��� �� 8� �������� �� ������% � ������ ����

�� ��� ���������� �� � ��������� �� ������ ������

������� ���%��� ������� ��� �� � ������� ��� ��

���� ������������ 6������% ���� ������ � �� ���(

���� �����% ���� ��� ������� ��� ��� ����������� ��

���� ���� �� ������� *� &�(�E-' +��� �� ����

������� ���� ������ ����� ��)� ������� ��

��������� �� ������ �8(�/�$ �� ������

0�� ����������� � ��� ��� ��� ���������� ������

���� ��� *� +��� ���� ��������� ��� ������ ������

&���� ��� 4�7 I��'� � �� � ������ ��� ��� �������

�� ������ ����� �� )��� +!�� ����� ,7 8� 0��

�������� ��� ������ ������ � *� +��� %��� ��

�� � � ���� �� ������ �� �6 ���� �/�$ �� �����

��� � ��� +��� ��� �� ��� �� ��� �� �����% � ������

%������� ��� ��� ��� ��� ����� ���� � ���

�������� ���� �� ��� ���������� &� ������ �� ������

�������� ���%� �� ��� �������' >;,?� 0�� .6�� �/�

�� 0/� ���� ���������� �� ������ ���%�� � ����

��������� �������� ���� ��� %����% +��� ������

� ������� � ���� ����� ��� �� ���� ��� �������

�6 ���� �� +!�� ��������� �� ������ ������ .6�

�� ����� �� ��� ' (������ ���)�� ����� *" +"!! , -"./--" <,5

Page 3: Realization of different carbon nanostructures by a microwave plasma enhanced chemical vapor deposition technique

����������� ���� ������ ��� �� ������ �� �����

� ��� ���������� �� ���� � ����� ���%� ����� �

������� ���� ��������� ���� ������� ��� ����% �(

������� �� ����� ���� ��� �������� �� ������ ����� ���

�� ������ ����� ��� A� ���� ������ ���� �� ����

� ��������� ��� ������� ������������� � ��� ��� ����

0��� �� ���� � ��������%� � � *� +�� �����(

���� ���� � �8 ����� � ,7 8 �� �;44 $ �6 ���� ���������� � ��� �/��� ��%���� &6�%� ;'� J���� +���

��������� �� ������ �6 ���� ������� ���) ���� �������

�� �� �� ���� �� ��� ������ ���� ����� 0�� .6�

�� ��%����� � ���� +�� &6�%� ,'� ����� ���� ��� +��

��� ��%� ��%��� � ��������� �� �������� �������

�� �� ������ ����� -������� ��� ���� � ���%���� �

*� +��� ��������� ���� ������ ��� ��� ���������

��� ��� �� �� ������� 0�� ������ �� ��� ���%�(

��� � ����� *� +��� ���� � ; ��� ; �� ����

������ ��� 4�45 �� 4�;, ��

������ ���� ��������� � ��� ��������� +���� �� �

� ��� � ��%� � ��� ��� ���������� �������

���� ���� ��������% �������� 6�� ���� �� �� ����

�������� ���� *� +��� ��������� �� � +!�� �6 ����

� �;44 $ ���� ������������� � �� 0���� +���

������ ���� ��� ����� � ������������ �� �����

� ������ ���� ��� � �����% �� ������ ������ 6�%� <

�� ��� �� ����� ��� ��� ���%� �� ����� ���� �! ���%

������������ � � &�*' ���;7 )�$��� ��� ����� �� � ����� *� +���� ��������� �� ;,4 8 �� ��(

���� ����� �� �;44 $ �6 ����� J� � ������

��� �� ���� ��K� �� ���� ���) ��)� ����� � ��� �)� �

���� �� ��%����� 0���� ����(��)� ���%�� ���� ���(

����� ��� �� ��� ��%�� ������� ��� ����� �* ������ J�

����� ��)� �� �!���� ���� ������ � ��� ����� �

��������� ��������� 0�� �(����������� %�����

��� ��� � *� +��� ����� �� ������ � �� � ���

�� ��� ���� � � ��� ���%��� ��� ��� ��% ���

%����% ���� ��� 0�� ���� ��� &�� ����� �����(

���� ��� ����� ��� ���' ��� � ��� ���������� ��

����� ���� ����������� ������� � ���� �� ���%�

��� ) �� ��� ���������� �� �� �� � ������ 0�� �������%

*� +��� ���� ���� ����� � ����� ����� � ����(

����� ���� ���� ���� ���� �������� � ��

��%��� �������% � ��, �� ��< ���� ������ -��(

����� � ����� +���� ��� )��� � ��� �� ��� �!�� ���

����% ��� +�� %������ ���� � ��������� � �����

�����%� �� ����������� ��� � �� �� � ��� ����

���%���� ��� ��� ������� ���������� � ���(

%��� .�� ���� -������� ��� ��� �� ��� �� ����������������%� �� �� ������ �� ���� �� ��%�+ ��

����� 0�� ��%��% ����� ������ �� )� )�% ���

6�%� ;� �/� �� ��%���� � *� +�� ��������� �� � �� ������ ����� � ,7 8 �� �6 ���� � �;44 $�

<,C �� ����� �� ��� ' (������ ���)�� ����� *" +"!! , -"./--"

Page 4: Realization of different carbon nanostructures by a microwave plasma enhanced chemical vapor deposition technique

6�%� ,� .6� �� ��%���� � *� +�� ��������� �� � �� ������ ����� � ,7 8 �� �6 ���� � �;44 $�

6�%� <� �/� �� ��%���� � �* ����� � � *� +�� ��������� �� � �� ������ ����� � ;,4 8 �� �6 ���� � �;44 $�

�� ����� �� ��� ' (������ ���)�� ����� *" +"!! , -"./--" <,D

Page 5: Realization of different carbon nanostructures by a microwave plasma enhanced chemical vapor deposition technique

� �����%� ��� ��< ����� ��� � � �� ������ ��

������ .� �8 ����� � ������� ��� ������ � ���

���� � ������ �����% �� � � ������ ����� �

�� � ���� �� ������� ��� ������ �� ������ 0��

�������� �* �� ���������� �� ��� ����� � � ���

�����(���� ��� ���

0�� ��������%� � +��� ��%�� �����)���� ��

��� �6 ���� �� � ������ �� �� �������� ������

������ ����� �� ������ ������� �6 ����� 8� ����

���� ��� ���� � ��0 ������� ������ ��� �6 ����

�� �����!� �;74 $� .� ��� ���� ������ ��� �,44 $��� ������� ��%�+ �� ������� � ��0�� 6�%� @

����� ��� 0/� ���%�� +��� ���%� � �� � ��� +��

��������� ���� � �6 ���� � �,44 $� 0�� �� ��(%���� ����� ��0� ���� �����% ��������� ��%�%

��� ,< �� <4 �� J��������� ����� ��� �����(����

��0� &�8�0�'� A ��� ������� ������ �� ����

������� ��� ���� �������� �� ����� ������� ��

.6� ������%����� >;<?� 0�� ��%�� � ��� ����� ���

��� �� �� ���� ��� ; ��� -������� �� ��� ���� ����� ����%�� ����� � ��� ��� ��� ����������

���� �������� ����� �� ��%� ������ ����� � ��0�

� ����� ����� ���������� 0�� ���� ���� �� ����%�(

��� � ����� ������� ��� ���� ������%���� ��

���� ���� ��� ��� ���� ��� �������� A� �� )��

���� ��� ���� ������� ��� ����(�� %�������

������� A� �� ����� �� ��� 6�%� 7� ������ ��� ���

���� ��� ������ ������� ��� ��� ��0� ���% �

,44 )�$ ��� ��� ���� �� ��������� .� ����� ���

��� ��� ��� ���� ��� ������ �������� � ���

���������� ��%��� ����� ����� &4 4 @ �� 4 4 9'� 0��

4 4 , ����� ���� ��� ���� ��������% ��������

0��� ��%%���� ���� ��� �(�!��� ����%���� � %��(

����� ����� >;@? � ����� �8�0�� J ��������

����� ����� � ����� ���� ���� ��������� A� ��� ��

������� ���� ���� � ����� ����� � ��� ����

���� ���� ��%%���� ��� ��� ��� ���� ��� ������ ��

�!�� ��� �� ���� ���� ��� ����� ����� � ����� �

�8�0�� ����� ��������� �������� �� ����� ���%(

��� ���� ����� � �� �� � ����� >;7?�

8�� ��� �6 ���� �� ��� ���������� �� � ������

������ �� ����� �,44 $� ��� ������� � �����(��� ���� ���� ������� �� ��)� ��� �� �� ��� � .6�

�� ��%����� � 6�%� 9� 0�� ������� �� �����������

��� � ���� ��������� ����� ���� %���(���� ��%�%

��� 94 �� ;44 �� 0�� ���� �� ���� ��� �����

�� ����� �� ���� ����������� �� ���� ��������

+��� �� �������� � 6�%� 5� A� �� ���� ������� �� �

����� ���) ������ �� ;<;@ ��; �� ����� ���)� ��;@5D� ;7,< �� ;75D ��; �����% � � ����� ����� 0����� ���)� ������ �� ;7,< �� ;75D ��; ���� ����� �� ��� ����� � � ����� ������� ����������� ��

��������� %������� ���� >;9?� 0�� ���%� � ���

����� ���) ������ �� ;@5D ��; � ��� ����� ������ �� ���� ���� ���������� ���� ����� ���)��� ����

���� �������� � ������� ���) �� ;@57 ��; >;5? ������ ���������� �� �� ������� ����� ������ ����%

��� ������� 0�� ���� ����� �� ����� ���) ������ ��

;<;@ ��; ���� 7:5 ��; ���(������ �� ���������� ����� ����� � � ��!�%��� �� ��������� ���������

6�%� @� 0/� �� ��%���� � ��0� ������� �� � �� ������ �����

� ,7 8 �� �6 ���� � �,44 $�

6�%� 7� /�� ��� ���� ��� ������ ��� ��0��

<<4 �� ����� �� ��� ' (������ ���)�� ����� *" +"!! , -"./--"

Page 6: Realization of different carbon nanostructures by a microwave plasma enhanced chemical vapor deposition technique

� ������� 0��� ��������� ��<(���������� ����(

����� � ������ ��� ��� �������� >;5�;C? �� ����

� ���� ���� � ;<;7:;<,9 ��;� 0�� ��%��� �������� �������� � ��� ������� �� ������� ��

,:< ��; �������� �� ��%�� ������ ������ >;C?��� �������� ��� �� ��� � ���� � � ����� �� ������(

��� ������ ����G��� �� � ��� +���� .� ��� �

6�%� 9� ���� ����%���� ������ ���� ����� ���� � ��

�(������ ������� %������� %����� �� �� ������

����(��)�% ���������G�������� ���� ���� �����

������ ��� ������ �� �������� ��� ���� ������ �

��� +��� 0�� ������ %������� ��� �� ����� ���� �����

��� �� �� � ��� �������� ������ �� ��� �����

�������%�

2(��� ���� ��%���� �� ���� �������� +�� ��

������� �� � 6�%� C� A ���� ���� ��%���� ���)� ���

�������� �� ,� ������ ����� �� @;�@� @5�C� 9;�@� 57�� C,�;�� 0���� ,� ������ ���� ������ ���� ������ @;�,,� @5�<7� 9;�C7� 57�@@ �� C,�@<�� ����� ��������������� �� ��!�%��� ��������� ���� ���� � ���(

��� >;D? ���������% �� �; 4 4�� �; 4 ;�� �; 4 ,���; ; 4� �� �; 4 <� ������ ����� ������� 0���� ���������� ������� ��� ���� ������� � ��������

+��� ��� ������� ���� ��� ���� �������� 0�� ���%��

�������� � ��� ,� ���) �������� ��� �� ��� �� �����

6�%� 9� .6� �� ��%���� � �������� +�� ��������� �� � �� ������ ����� � ,7 8 �� �6 ���� � �,74 $�

6�%� 5� ���� ��� ���� � �������� +���

�� ����� �� ��� ' (������ ���)�� ����� *" +"!! , -"./--" <<;

Page 7: Realization of different carbon nanostructures by a microwave plasma enhanced chemical vapor deposition technique

� ��� ��������� ���� ����� ��� � �� ���� � �%������

���� ��� ���� ��������

� ����������

A � ������ ������� ����� � ������� ����

�����% ���� ������ ��%�� ��� *� +��� �� ����

�������� �� ��������� ���� �� ����������

��� �� ���� ����������� &� �������� �����%'

�� ������ �� ��������� � �,-, � .� ��!���� � ������� �� ������ �/�$ ������� � � ������� ����

����� A� �� ���������� ���� ���� � � ��� ���������

������� ��� ��� ��� �� ��������� �� ���(

����� �����% �� ��������� ��� �������% �������

�� �� �� � � ������� 6������ ���� ��������� �

����� ���� ����� �� � ���%�����

�������� �������

0�� ������� ��� %������ �� ��� ��� ���� ��*� ���

���� �� ��� )�� ��������� �� ������� ��� ������

8� %�������� � )�����%� ��� ��)���� ��%� ��

�� ���� ���� ���� ��� ��*� ��� ���� �� ���

������ ���� �� ��� ������� 6�� ��� ������� ���

��� �0� I������� � A��� �� ���� ��� ���� ���)

�� %�������� � )�����%���

����������

>;? �� ������ �� �������� � �� � ,D4 &,444' ;7,<�

>,? ��*� � /��� ������ <D< &;DDC' ;9�

><? 8�.� �� -���� �� ������� ����� 8���� < &,444' @D�

>@? O� *������� ����� ������� ������ C &;DDD' ;97D�

>7? ���� *� � /��� ����� 8���� < &,444' <;�

>9? J� I���%� J��� ������� ��� /����%%��� �� I���%� *�

� ������ �� N� $� � � �� 0� �� " ;C &,444' 997�

>5? N�*� ���� �� O�)������ 8��� 8�%� 6�O� ����%� A��� *��

����� ������� ������ D &,444' ;,54�

>C? N��� ���� 8�"� ����� ���� *��� N�/� N�%� ����� �������

������ D &,444' ;;C@�

>D? O��� ����� �"� "��� O�-� *��� "��� *��� I��� ���)� 8�"�

����� ���� *��� N��� ���� N� $� � � �� 0� �� . ;C &,444' ;C9@�

>;4? ��-� 0���� ��8� ����� ��*� *��� -��� ����� .���� ����� *����

5@ &;DDD' <@9,�

>;;? *��� P�� � L���� .��� ������� ��� I���� .���� �����

*���� 5, &;DDC' <@<5�

>;,? .� ������ N�/� �������%(��������� *� ������� ����

8���������� N� $� � � �� 0� ���� . ;4 &;DD,' ;5,<�

>;<? �� ������ ������ ������� ���� �!��� ������ ��������� ����

I����� �� "����� ������� ����� ���� �� �����

>;@? �� A�K���� ������ <7@ &;DD;' 79�

>;7? .�0� �������� � I�����%� $��� ����)��� *�*� ����)��� ��

O� "���� ����� <D &,44;' ;<5�

>;9? ��J� ����� N�.� 8������� $� ���)���� ����� ���� " ,D

&;DC@' <@C,�

>;5? ���� "� ��� �M� 8�� ����� �E ��/� ������%� *�*� -�����

N��� .%��� �� ����� &/���'� ����� �� ����� *�)� 6����

�� �����%�� $��� ,99� ���� .�A ������ " ����� �� �� 955�

>;C? ��� ��%��� 8�"� 8����� N� ������ ���� @ &;DCD' <CD�

>;D? .�0� ���� ���� ��� ;D:,9C�

6�%� C� I�� �% �%�� 2� ������ � �������� +���

<<, �� ����� �� ��� ' (������ ���)�� ����� *" +"!! , -"./--"


Recommended