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单通AAO模板问答集锦

Time:2018-6-1 Author:Topmembranes

1、问:我们的产品是α-AAO还是γ-AAO?

答:主要是非晶态和γ-氧化铝,不是α-氧化铝。γ-氧化铝的主要含量未知,并未进行过实际测量。


2、问:做SEM测试前,样品需不需要做喷金处理?

答:无论是超薄AAO模板(转移后,无PMMA)、单通AAO模板和双通AAO模板,当AAO的厚度大于2微米时,做SEM之前都需要进行喷金或喷碳处理,因为较厚的AAO导电性差,如果不进行前处理,SEM测试时图像质量会很差甚至一点都看不清楚。当AAO的厚度小于2微米时(主要对超薄AAO和单通AAO而言),AAO可以将电子导走,因此不需要喷金或喷碳照样可以很清晰地观测SEM,当然,前提是AAO是贴在导电基底上的(如导电胶、金属样品台等)。喷金厚度大约2~4nm即可。



3、问:AAO模板的膜厚精度是多少?

答:由于AAO模板本身的厚度起伏以及SEM测试的误差,实际膜厚会跟型号中标注的膜厚有一些差别,并不是精确一致的,这一点请知悉。一般情况下,孔间距65nm,100nm,125nm的超薄AAO膜厚的误差为±50nm,孔间距为450nm的超薄AAO膜厚误差约为±150~300nm。膜越厚,误差越大。


4、问:AAO模板的孔径误差是多少?

答:我们目前的AAO模板为两步氧化法制备,因此AAO孔排列为自组织结构,孔排列短程有序,有序区域与为微米级,有序区域称为“筹”,筹内孔排列为六角密排有序,筹和筹之间的孔排列方向有一定的角度差别,筹和筹之间为筹界,筹界区域为缺陷区域,该区域内孔形状偏离圆形,孔排列比较混乱,孔径不均。这种AAO模板孔直径并不是单一值,孔径数值有一定的分布,单通AAO、对称型双通AAO、超薄AAO,三者孔径的分散程度依次增加。单通AAO孔径比较均匀,孔径误差在所标值的±10%以内(不排除局部区域的大孔或小孔现象),一般孔径误差在±5%以内。双通AAO模板孔径分散比单通稍微宽一些,一般情况下实际孔径会比标注的孔径略微大一些。超薄AAO由于其制备过程复杂,膜厚较薄,孔径分散度比较大。孔间距65nm、100nm、125nm的超薄AAO孔径一般在所标值的正负8nm以内,型号中带有C的超薄膜孔径在所标值的正负12nm以内(不排除局部区域的大孔或小孔现象)。孔间距450nm的超薄AAO孔径分散范围一般为50~60nm。


5、问:单通AAO模板是否可以用于直流电化学沉积?


答:由于单通AAO模板底部有很厚的氧化铝阻挡层,所以单通AAO模板是不能用于直流电化学沉积的。直流电化学沉积需要用到双通AAO厚膜。



6、问:单通AAO与超薄AAO的主要不同点是什么?

答:单通AAO的孔底部有阻挡层,它的没一个孔的管道就像试管一样,阻挡层就是试管的底,而超薄AAO和双通AAO的孔两端开口,因为它们的阻挡层已经去除了。单通AAO(英文名称为AAO on Al substrate)孔一端开口,AAO膜下面是未变成氧化铝的铝基(具体请参阅公司中文网页产品介绍),AAO膜与铝基结合非常紧密,单通AAO一般用作纳米模板采用铸造的方法在孔内填充其它材料形成纳米棒或纳米线,或者利用其表面的多孔结构在其表面沉积一层其它材料(如金、银)从而制备具有纳米孔的薄膜。超薄AAO是从单通AAO经过后续加工而来,主要是去除铝基并去除阻挡层,由于其厚度一般在2微米以下,很薄,所以称之为超薄AAO。超薄AAO为双通结构,它需要转移到基底上使用(具体请参阅公司网站产品介绍)。一般情况下,可以采用超薄AAO模板作为掩模板,通过电子束蒸镀或热蒸发等方法在基底上制备金属纳米颗粒阵列(具体操作方法和注意事项请联系我们获取资料下载链接)。注意,以超薄AAO为掩模板采用金属蒸镀只能获得纳米颗粒而不能获得纳米棒。


7、问:在硅片上制备硅多孔金薄膜进而使用液相法制备硅纳米棒阵列,如何选用AAO模板?

答:根据参考文献,使用液相法刻蚀硅片得到硅纳米棒阵列需要先在硅表面制备金属(金或/和银)纳米多孔网格,因此可以通过AAO表面镀金属进而转移到硅片表面。选择AAO的原则是AAO表面要平整,有两个选择,一个是使用单通AAO模板,但是需要采用离子研磨(ion-milling)的方法(或其它方法)将单通AAO的正面整平,然后蒸镀金属,第二个选择是选择双通AAO模板,使用双通AAO的反面(在包装盒内,双通AAO的方面是朝上放置的),因为双通AAO的反面比其正面要平整很多。


8、问:如何区别AAO的正反面?

答:一般来说,收到我们的货品之后,单通和超薄的正面是面向公司包装盒logo的,双通是反面面向公司包装盒logo的。单通AAO两面都是有氧化铝的,因为铝片在氧化的时候背面也接触电解液也被氧化成AAO。由于背面没有抛光,所以背面看起来颜色不均匀,乳白色,正面比较光亮均匀。而双通的反面是反光亮度比较高的,正面是呈哑光状。


9、问:单通AAO模板表面涂覆了高分子材料后,如何去除背面的氧化层和铝基?请给出详细操作方法。

答:我们的单通AAO和V形AAO产品表面是没有任何高分子材料的。这里所说的是,如果您使用单通或V型AAO的过程中,如果在其表面涂覆了一层其它材料,比如高分子材料,由于这一层材料的覆盖,如果将单通AAO直接放在NaOH溶液中,这一层材料将会把AAO与NaOH溶液隔离,从而不能达到溶解AAO的目的。

由于单通AAO正面涂覆了高分子材料,因此不能直接用NaOH溶液来去除AAO模板,因为此时AAO与NaOH被高分子层隔离了。所以必须从背面去除AAO。(1)去除背面氧化层:将样品正面朝上,轻轻放置在质量分数为5%的NaOH溶液的表面(常温下),由于高分子层一般都是疏水的,所以样品会漂浮在溶液表面(当然,沉下去也没事,不影响),NaOH会很快(几分钟到十几分钟)将背面的氧化铝层溶解,从而铝基露出来,露出的铝基会与NaOH直接接触,生产氢气,可以看到很多气泡生产,说明背面氧化铝除完了。由于反应不是太剧烈,样品一般不会被冲起来。将样品取出后用水冲洗。(2)去除背面铝基:由于NaOH跟铝反应非常非常慢,所以不用NaOH除铝。配制氯化铜(CuCl2)盐酸溶液,如果没有氯化铜的话可以用硫酸铜,溶液浓度可以随意,原理是氯化铜和盐酸浓度越高,反应越快,越剧烈,时间越短,比如,可以用质量分数20%的氯化铜,盐酸体积浓度可以为10%。将样品置于溶液表面,此时,铜离子、氢离子、铝会发生反应,生产氢气、铜单质、铝离子,当氯化铜浓度高时,反应非常剧烈,产生大量的热,反应很剧烈时,气泡会把样品顶起来剧烈抖动。如果感觉反应太剧烈了,可以立刻往溶液里倒去离子水稀释溶液,反应速度马上就会下降。如果感觉反应太慢了,可以往溶液里加一些氯化铜和盐酸。等气泡消失的时候,铝也反应完了,样品变得透明(加入高分子层是无色透明的)。此时可以将样品取出再放在一杯新的氯化铜盐酸溶液表面十分钟,让残余的肉眼看不见的铝彻底去除干净。将样品取出用水轻轻清洗。(3)将样品正面朝上漂浮在质量分子5%的NaOH溶液表面(常温下),一般情况下,厚度5微米以下的单通AAO,十几二十分钟就可以完全消失,如果厚度几十微米,可以适当延长时间到三十分钟甚至1小时,由于NaOH跟AAO反应无气泡生产,而且颜无变化,所以肉眼观察起来不能判断AAO是否完全去除干净,最终还要以SEM检测为准。


如果在上面没有找到您需要咨询的问题,可以点击下方链接查看更多单通AAO相关信息:

http://topmembranes.com/intro/AAO_on_Al_substrate.pdf

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