7. Bố cục của luận án
1.4.2. Phương pháp bốc bay bằng nguồn laze (Laser Ablation)
Phương pháp bốc bay bằng chùm la-ze (laser ablation) là kỹ thuật chế tạo Si- NWs trên cơ sở bốc bay phần nguyên liệu nguồn bằng chùm la-ze công suất lớn trong điều kiện nhiệt độ môi trường cao và khí quyển là các khí trơ [96, 97]. Quá trình bốc bay bằng nguồn laze gồm 3 giai đoạn chính. Giai đoạn đầu tiên, nguyên liệu nguồn là hỗn hợp Si với kim loại hoặc Si với SiO2 được ủ đến nhiệt độ cao đến 1200 oC. Giai đoạn tiếp theo, nguồn la-ze công suất cao tiêu tụ vào bề mặt nguồn nguyên liệu đã được ủ ở nhiệt độ cao. Phần hỗn hợp nguyên liệu nguồn dưới tác động của laze sẽ thăng hoa tại phạm vi xung quanh tiết diện tiêu tụ. Vật liệu nguồn hóa hơi vào khí quyển trơ và được khuếch tán đến vị trí lắng đọng. Giai đoạn thứ 3 diễn ra ở vị trí bia lắng đọng, tại đây khí mang và hỗn hợp khí phản ứng sẽ lắng đọng tại bề mặt bia có nhiệt độ thấp (lưu ý bia lắng đọng được làm mát cục bộ bởi hệ thống làm mát tuần hoàn) [98].
Ưu điểm của phương pháp bốc bay bằng chùm laze là Si-NWs sản phẩm có độ tinh khiết cao, hiệu suất và khối lượng sản phẩm thu được là lớn. Dây Si- NWs được hình thành với tốc độ nhanh, hình thái dây có độ cong vừa phải và không bị xoắn như sản phẩm thu được từ phương pháp CVD [99]. Hạn chế của phương pháp này là phải sử dụng các nguồn la ze xung hội tụ, năng lượng cao và bước sóng thấp, khó được ứng dụng rộng rãi. Ngoài ra, sự thay đổi khí quyển mang khác nhau (thường sử dụng là He, Ar + H2, và N2 [100]) cũng làm thay đổi đáng kể đặc trưng, hình thái, đường kính của dây Si-NWs.
34