بررسی تأثیر هیدروژن دهی بر رشد نانولوله های کربنی و استفاده از آنها در نانولیتوگرافی و حسگرها

در این رساله تأثیرات توان پلاسما را در رشد نانولوله ها به طور کامل مورد بررسی قرار داده ایم.ابتدا تأثیر پلاسمای هیدروژن بر روی کاتالیست قبل از رشد نانولوله ها مورد بررسی قرار گرفته است و اینکه چگونگی دانه بندی کاتالیست با انتخاب شرایط مختلف هیدروژن دهی ، چه تأثیری بر رشد نانولوله ها دارد. نشان داده ایم که می توان الگوهای کاتالیست را با هیدروژن دهی به الگوهای با ابعاد کوچکتر تبدیل کرد. سپس به بررسی اثرات توان پلاسما بر رشد نانولوله ها در حین رشد پرداخته ایم. نتایج این بررسی نشان داد که می توان با کنترل چگالی توان پلاسما و جهت میدان الکتریکی آن ، راستای نانولوله ها را در هنگام رشد تغییر داد و آنها را به دلخواه جهت دهی کرد. و سرانجام به اثرات هیدروژن دهی بر روی نانولوله های رشد داده شده پرداخته ایم. این اثرات عمدتاً بر روی کاتالیست واقع در نوک نانولوله ها دیده می شد که منجر به بریده شدن نوک نانولوله ها می شد. و بدین ترتیب به روشی برای باز کردن نوک نانولوله ها دست یافتیم. از هیدروژن دهی نانولوله ها بعد از رشد آنها به ساختارهای نوینی دست یافتیم. در واقع این ساختارها نانولوله های چند شاخه ای هستند که نظیرشان تا کنون در دنیا دیده نشده است و کاربردهای زیادی می توان برای آنها در نظر گرفت که در این رساله ساخت دو نوع حسگر به عنوان کاربردهای این نوع نانوساختارها به انجام رسیده و نتایج آنها ارائه شده است که نشانگر قابلیتهای بالای این نانوساختار است. همچنین به عنوان کاربرد اثرات هیدروژن دهی بر روی نانولوله ها در نانولیتوگرافی دو روش برای نانولیتوگرافی در این رساله انجام شده است. در روش اول از باریکه الکترونی گسیل شده از نوک نانولوله ها برای نانولیتوگرافی استفاده شده است که به ایجاد الگوهایی در ابعاد حدود 50 نانومتر انجامید. برای دستیابی به نانولیتوگرافی با ابعاد کوچکتر روش دیگری به کار گرفته شد که در آن از باریکه یونی تولید شده از نانولوله های دو سر باز بهره گرفتیم. کلید واژه ها: نانولوله های کربنی، هیدروژن دهی، نانولیتوگرافی، نانوساختارهای چندشاخه ای، حسگرهای گازی، شتاب سنج، گسیل میدانی، پلاسما