Fabrication of gold nanoparticles using low hydrothermal reaction for memory application - Ng , Soo Ai (2016)
Pembentukan partikel nano emas (AuNPs) yang bertaburan pada peranti memori adalah isu utama apabila menghadapi masalah pengecilan peranti memori. AuNPs telah berjaya dihasilkan dengan menggunakan templat Aluminium (Al) atau Zink (Zn) di atas substrat Silikon (Si) atau gelas ITO dengan menggunakan kaedah hidroterma suhu rendah. Al dan Zn telah dipilih sebagai templat kerana sempadan bijian didapati akan menjadi tempat untuk pembentukan AuNPs. Dalam penyelidikan ini, Al dan Zn telah dideposit di atas substrat Si, manakala hanya Al didepositkan di atas substrat gelas ITO. Kesan suhu penyepuhlindapan ke atas templat, tempoh tindak balas hidroterma (1-5 h), kepekatan HAuCl4 (0.001-0.020 M), kepekatan Al(NO3)3 (0.01-0.20 M), dan kepekatan Zn(NO3)2 (0.01-0.20 M) pada pembentukan AuNPs telah dikaji. Hasil optimum diperolehi daripada substrat Si dengan struktur AuNPs kubik berpusat muka (FCC) dibentukkan pada Al terdiri daripada saiz partikel 80 ± 4 nm dan 42 ± 7 nm dengan 1.29 x 1012 dan 2.71 x 1012 m-2 kawasan kepadatan untuk AuNPs bersaiz besar dan kecil masing-masing. Sampel optima ini mempamerkan sifat memori dengan ambang voltan rendah (Vth) sebanyak 2.2 V dan 284 caj tersimpan untuk setiap AuNP terbentuk. Mekanisma konduksi AuNPs terbentuk dalam lapisan organik pada voltan rendah mematuhi kesan termionik dengan gabungan Schottky dan Poole Frenkel. Untuk voltan medium, mekanisma konduksi melibatkan pengaliran diikuti caj terperangkap terhad semasa (TCLC). Manakala pada voltan tinggi mekanisma konduksi adalah caj jarak terhad semasa (SCLC). Dalam usaha untuk mengkaji peranti memori yang lut sinar, taburan baik AuNPs dengan 135 ± 28 nm dan 89 ± 11 nm untuk saiz partikel besar dan kecil di atas gelas ITO menghasilkan keupayaan penyimpanan caj yang baik. Taburan terpencil AuNPs menyumbang kepada sifat peranti memori yang baik kerana meningkatkan sifat-sifat kawasan permukaan.