Growth of Carbon Nanostructure Arrays on Nickel Electroplated Copper Substrate - Md Salleh, Roszaini (2016)
Sejak penemuan karbon nanotiub (CNTs) pada tahun 1991 oleh Iijima, karbon nanostruktur (CNS) yang terdiri daripada karbon nanotiub(CNTs) dan karbon nanofiber (CNFs), telah mendapat perhatian dalam kalangan pengkaji berikutan ciriciri luar biasa bahan ini. Banyak aktiviti penyelidikan dan penemuan baru berkaitan dengan potensi CNS telah diterokai dari semasa ke semasa. Salah satu potensi CNS ialah boleh digunakan sebagai bahan antara dua muka haba (TIM) dan diaplikasi di dalam bahan elektronik berikutan CNS merupakan pengalir haba yang baik. Jadi, kajian penyelidikan ini memberi tumpuan kepada sintesis CNS yang bekualiti dan berketumpatan tinggi di atas platform pada suhu pertumbuhan yang rendah ke arah merealisasikan potensi CNS sebagai TIM pada masa akan datang. Bahagian pertama dalam kajian penyelidikan ini ialah penyediaan bahan penyebaran haba menggunakan kaedah elektropenyaduran sebelum pertumbuhan CNS. Kaedah elektropenyaduran digunakan untuk menyalut pemangkin logam aktif, nikel ke atas kuprum yang bertindak sebagai substrat kerana mengandungi nilai pengalir haba yang tinggi manakala nikel dipilih sebagai pemangkin kerana berupaya menumbuhkan CNS dengan kepadatan yang tinggi dan ia juga merupakan bahan anti karat. Dua parameter dikaji dalam bahagian ini iaitu ketumpatan arus (1-30 mA/cm2) dan tempoh masa penyaduran (10 min-60 min). Semua sampel dicirikan menggunakan Mikroskop Electron Imbasan (SEM), Tenaga Serakan Sinar-X (EDX), Pendarkilau Sinar-X (XRF) dan Mikroskop Daya Atom (AFM). Untuk bahagian kedua, pertumbuhan CNS menggunakan Pemangkin Kimia Pemendapan Wap (CCVD) di mana, gas asetilena telah digunakan sebagai pelopor karbon selain daripada metana. Tiga parameter telah dikaji dalam bahagian ini, suhu tindak balas (400 ℃ - 800 ℃), kadar pengaliran pelopor karbon (10-30 sccm) dan tempoh masa tindak balas (5 min-40 min). Semua CNS yang tumbuh dicirikan menggunakan SEM, Mikroskop Penghantaran Elektron (TEM), Analisis Permeteran Graviti Haba (TGA) dan Spektroskopi Raman. Daripada kedua-dua bahagian, tahap prestasi pemangkin nikel tersadur di atas substrat kuprum terhadap pertumbuhan CNS dengan ketumpatan dan kualiti tinggi adalah optimum di atas pemangkin kuprum terelektrosadur nikel yang mempunyai saiz bijian kecil, nipis, meliputi sepenuhnya dan keseragaman tinggi iaitu 1mA/cm2. Pertumbuhan terus CNS telah berjaya dilaksanakan ke atas pemangkin nikel tersadur pada suhu pertumbuhan yang rendah di mana keadaan CCVD adalah optimum dalam menghasilkan CNS yang berkualiti dan berketumpatan tinggi adalah pada suhu tindakbalas, 600 ℃, 40 minit masa tindakbalas dan 30 kepada 100 sccm kadar pengaliran asitilena kepada nitrogen.