Substrate and Process Interplay During Synthesis of milimeter MWNTs Arrays

faktor-faktor yang mempengaruhi penumbuhan mm Long MWNTs yang ditumbuhkan melalui metode CVD dengan besi (Fe) sebagai katalis yang ditumbuhkan diatas substrate Si/SiO2 dan Si/SiO2/Al2O3 dengan e-beam Evaporation yaitu:

1. Suhu Annealing dari substrate: Selama pemanasan partikel Fe menjadi lebih kecil (rata-rata=40nm) sehingga terjadi re-crystallization dan Oxidation pada lapisan Fe pada temperatur yg berbeda-beda sehingga mempengaruhi ukuran panjang dari CNT arrays. CNT akan mencapai 1.5 mm pada saat Suhu anneal yaitu 450(C) dan akan turun menjadi 0.5 mm pada suhu 600(C)
2. Jenis Substrate: Substrate(multilayer) yang digunakan yaitu AL2O3 dan SiO2.Al2O3 akan memperpanjang CNT dibanding SiO2 hal ini karena micro-roughness dari Al2O3 mencegah pengumpulan(penyatuan) dr nanopartikel katalis selama penumbuhan pada temperatur tinggi.
3. Area substrate: Area substrate yang kecil menghasilkan CNT lebih panjang karena dengan substrate yang kecil akses dari atom carbon dari phase gas ke zona penumbuhan menjadi lebih mudah.Dgn area lebih kecil dari 0.25 cm2 didapat panjang CNT antara 2 s/d 2.5 mm
4. Uap Air: Uap air berperan sebagai oksidan untuk amorphous carbon yang ditumbuhkan diatas katalis selama penumbuhan sehingga membloking penumbuhannya. Berdasarkan konsentrasi, air dapat membahayakan tidak hanya amorphous Carbon tetapi juga graphitic Carbon dan katalis.Air didapat dengan mengalirkan gas Ar dalam suatu bubbler dengan flow rate yang berbeda-beda. Dari hasil yang didapatkan Flow rate 200 SCCM akan menghasilkan 1.5 mm CNT dan akan berkurang jika flowratenya lebih dari 200 SCCM.