Optimierung des vertikal ausgerichteten Kohlenstoffnanoröhren-Wachstums: Die Schlüsselrolle von Oxid-Pufferlagen in der CVD

Zusammenfassung

Vertikal ausgerichtete Kohlenstoffnanoröhren (VACNTs) wurden mittels chemischer Gasphasenabscheidung (CVD) auf verschiedenen Oxid-Pufferlagen synthetisiert. Das Wachstum der VACNTs wurde hauptsächlich durch drei Faktoren bestimmt: die Ostwald-Reifung der Katalysator-Nanopartikel, die Subsurface-Diffusion von Eisen sowie deren Aktivierungsenergie für Nukleation und initiales Wachstum. Die Oberflächenrauheit der Pufferlagen beeinflusste maßgeblich den Durchmesser und die Dichte der Katalysator-Nanopartikel nach dem Glühen, was sich offenbar auf die Lebensdauer der Nanopartikel und die Dicke der hergestellten VACNTs auswirkte. Darüber hinaus wurde das VACNT-Wachstum auch von der Abscheidungstemperatur beeinflusst: Die Lebensdauer der Katalysator-Nanopartikel nahm deutlich ab, wenn die Abscheidungstemperatur 600 °C überstieg, was auf ihre starke Ostwald-Reifung zurückzuführen ist. Zudem hing die Dichte der VACNTs nicht nur von der Anzahl der Katalysator-Nanopartikel ab, sondern auch stark von deren Aktivierungsenergie für Nukleation und initiales Wachstum.

Hintergrund

Vertikal ausgerichtete Kohlenstoffnanoröhren (VACNTs) weisen viele hervorragende Eigenschaften auf, darunter außergewöhnliche mechanische Eigenschaften, attraktive elektrische Charakteristiken und hohe Wärmeleitfähigkeit [1,2,3]. Daher zeigen VACNTs großes Potenzial für diverse Anwendungen wie Feldelektronen-Emitter für Displays, biologische Sensoren, mikroelektronische Bauelemente sowie Wasserstoffspeicher- und Wärmeleitmaterialien [4-11]. Unter den bestehenden Methoden erweist sich die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) als am besten geeignet für das Wachstum von VACNTs, da sie eine bessere Kontrolle der Wachstumsparameter und das Wachstum auf vordefinierten Stellen eines strukturierten Substrats ermöglicht [12-17]. Um hochwertige VACNTs mittels CVD zu erhalten, sollten Katalysator-Nanopartikel auf dem Substrat gebildet und vor einer Reaktion mit dem darunterliegenden Substrat geschützt werden [18]. Generell wird zur Vermeidung unerwünschter Metallsilicid-Bildung bei hohen Prozesstemperaturen vor der Katalysatorabscheidung eine Pufferlage auf das Substrat aufgebracht [19, 20].

Viele Forscher haben festgestellt, dass die Pufferlage entscheidend für das VACNT-Wachstum ist, wobei verschiedene Pufferlagen unterschiedliche Effekte zeigen [21]. Das effektive Wachstum von VACNTs hängt weitgehend vom Typ, der Qualität in Bezug auf Porosität und der Stöchiometrie der Pufferlage ab [22-25]. Lee et al. berichteten, dass metallische Pufferlagen für das VACNT-Wachstum unwirksam seien, da sie die Diffusion des Katalysators in das Substrat nicht verhindern könnten, was zur Bildung von Carbid- oder Silicid-Phasen führe [26]. Im Vergleich zu metallischen Filmen erwiesen sich nichtmetallische Filme wie Oxidfilme als vorteilhafter für die Synthese von VACNTs. De los Arcos et al. stellten fest, dass Al₂O₃ im Vergleich zu Al als Pufferlage ein effizienteres VACNT-Wachstum ergab [27, 28]. Zudem erwies sich Al₂O₃ im Vergleich zu SiO₂, TiO₂ und ZrO₂ als besseres Pufferlagen-Material für das VACNT-Wachstum bei Verwendung von Fe als Katalysator [29]. Obwohl verschiedene Oxid-Pufferlagen zur Steigerung der Wachstumseffizienz von VACNTs eingeführt wurden, bleibt ihre detaillierte Rolle unklar.

In dieser Arbeit synthetisierten wir VACNTs mittels CVD mit verschiedenen Oxidfilmen als Pufferlagen. Die Aktivität und Lebensdauer der Katalysator-Nanopartikel wurden auf verschiedenen Oxid-Pufferlagen analysiert, um hochwertige VACNTs zu erhalten. Der mögliche Wachstumsmechanismus der VACNTs wird ebenfalls diskutiert.

Methoden

Als Oxid-Pufferlagen dienten thermisch oxidiertes SiO₂ und drei Arten von Al₂O₃-Dünnfilmen. Die Al₂O₃-Filme wurden mittels atomarer Lagendeposition (ALD), Elektronenstrahl-(EB-)Verdampfung und Sputtern auf Si-Substrate aufgebracht. Für ALD-Al₂O₃-Filme dienten Trimethylaluminium (TMA) und H₂O als Precursor bzw. Sauerstoffquelle. Die Abscheidungstemperatur betrug 200 °C. Die Dicke der als Pufferlagen verwendeten Al₂O₃- und SiO₂-Filme betrug 20 nm. Ein 1 nm dicker Fe-Film wurde mittels EB-Verdampfung auf alle Pufferlagen aufgebracht und als Katalysator verwendet. Anschließend wurden die VACNTs durch CVD (AIXTRON Black Magic II) synthetisiert. Zunächst wurde Wasserstoff in die Reaktionskammer eingeleitet und der Druck auf 0,2 mbar eingestellt. Vor dem VACNT-Wachstum wurde der Katalysator unter Wasserstoff bei 550 °C geglüht. Der Wasserstoff-Fluss betrug 700 sccm, die Dauer 3 min. Anschließend wurden Acetylen und Wasserstoff gleichzeitig in die Kammer eingeleitet, und VACNTs wurden auf den Katalysator-Nanopartikeln gezüchtet. Die Flussraten von Acetylen und Wasserstoff betrugen 100 bzw. 700 sccm. Die Wachstumstemperatur wurde von 500 auf 650 °C erhöht, die Wachstumsdauer betrug fest 30 min.

Epoxidharz (412813) wurde von Sigma-Aldrich Co., Ltd. bezogen. Der Härter (C1486) und das Verdünnungsmittel (E0342) stammten von TCI Chemical Industrial Development Co., Ltd. Nach dem VACNT-Wachstum wurden auch VACNT/Epoxid-Kompositfilme hergestellt. Zunächst wurden Epoxidharz, Härter und Verdünnungsmittel mittels Hochgeschwindigkeits-Dispersionsmischmaschine (MIX500D) als Matrix vermischt. Zweitens wurden die VACNTs in die Matrix eingetaucht, die anschließend im Vakuumofen bei 120 °C für 1 h und dann bei 150 °C für 1 h ausgehärtet wurde. Die erhaltenen Kompositfilme wurden vom Si-Substrat abgezogen und auf eine Dicke von ca. 300 µm poliert. Die Spitzen der VACNTs ragten von beiden Oberflächen des Kompositfilms hervor.

Rasterelektronenmikroskopie mit Feldemission (FESEM; Merlin Compact) diente zur Charakterisierung von Durchmesser und Verteilung der Katalysator-Nanopartikel sowie des Querschnitts der VACNTs und Kompositfilme. Raman-Spektren der VACNTs wurden mit einem inVia Reflex-Spektrometer aufgenommen, und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM; Tecnai G2 F20 S-TWIN) diente der Charakterisierung der Morphologie der Kohlenstoffnanoröhren. Die chemische Zusammensetzung und Dichte der verschiedenen Pufferlagen wurden durch Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS; ESCALAB 250Xi) bzw. Röntgenreflektometrie (XRR; Bruker D8 Discover) bestimmt. Die Oberflächenrauheit der verschiedenen Pufferlagen wurde durch Rasterkraftmikroskopie (AFM; SPM9700) analysiert. Laserblitz-Wärmeanalyse (Netzsch LFA 447) und Differentialscanning-Kalorimetrie (DSC; Mettler Toledo DSC1) wurden zur Messung der thermischen Diffusivität bzw. spezifischen Wärmekapazität der Kompositfilme verwendet. Die Wärmeleitfähigkeit wurde anschließend mittels Gleichung 1 berechnet:

$$ \lambda = \alpha \times C_p \times \rho, $$ (1)

wobei λ, α, C_p und ρ die Wärmeleitfähigkeit (W m⁻¹ K⁻¹), thermische Diffusivität (mm² s⁻¹), spezifische Wärmekapazität (J kg⁻¹ K⁻¹) und Dichte (kg m⁻³) der Kompositfilme sind.

Ergebnisse und Diskussion

Abbildung 1a–d zeigt Raman-Spektren von VACNTs, die auf verschiedenen Oxid-Pufferlagen gewachsen sind. Allgemein befindet sich der G-Peak, der die symmetrische Schwingung des optischen Modus und die Sechsring-Ebene Expansion darstellt, bei ca. 1580 cm⁻¹ [30]. Der D-Peak, eine durch Kanten oder Defekte der Mikrokristall-Ebene verursachte Schwingungsmode, liegt bei ca. 1360 cm⁻¹ [30]. Der G′-Peak befindet sich typischerweise bei ~ 2700 cm⁻¹ [31]. Für verschiedene Oxid-Pufferlagen wurde das Verhältnis von I_D und I_G auf ca. 1 oder größer berechnet, und keine radialen Atmungsmoden (RBMs) wurden bei ~ 200 cm⁻¹ beobachtet. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass alle auf verschiedenen Pufferlagen hergestellten VACNTs mehrwandig waren. Abbildung 2a–d zeigt die Morphologie der VACNTs auf verschiedenen Pufferlagen, analysiert durch TEM. Die VACNTs waren auf allen mehrwandig, konsistent mit der Raman-Analyse. Die Kohlenstoffnanoröhren waren auf ALD- und EB-Al₂O₃ dreiwandig, auf gesputtertem Al₂O₃ und SiO₂ jedoch vier- oder fünfwandig.

Abbildung 3a–f zeigt Querschnitts-SEM-Bilder von VACNTs, die auf verschiedenen Oxid-Pufferlagen bei 600 °C gewachsen sind. VACNTs wurden erfolgreich auf ALD- und EB-Al₂O₃ synthetisiert, wie in Abb. 3a, b, e und f dargestellt. Die Dicke der VACNTs auf ALD-Al₂O₃ war geringer als auf EB-Al₂O₃, was durch unterschiedliche Lebensdauern der Katalysator-Nanopartikel auf diesen während der Wachstumsperiode erklärt werden kann. Die Lebensdauer der Katalysator-Nanopartikel, die die Zeit darstellt, nach der das Katalysator-Nanopartikel im Wesentlichen seine katalytische Funktion zum Wachsen von Kohlenstoffnanoröhren verliert, wurde aus der Dicke der VACNTs abgeleitet [24]. Die Ergebnisse zeigen, dass die Lebensdauer der Katalysator-Nanopartikel auf EB-Al₂O₃ länger war als auf ALD-Al₂O₃, was weitgehend mit der Ostwald-Reifung der Katalysator-Nanopartikel auf den Substraten zusammenhing. Ostwald-Reifung ist ein Phänomen, bei dem größere Nanopartikel an Größe zunehmen, während kleinere Nanopartikel, die eine größere Dehnungsenergie besitzen, an Größe abnehmen und schließlich durch atomare Interdiffusion verschwinden [32]. Wenn ein Katalysator-Nanopartikel verschwand oder zu viel Katalysator verloren ging, stoppten die davon wachsenden Kohlenstoffnanoröhren [32]. Wenn genügend Kohlenstoffnanoröhren aufhörten zu wachsen, endete das kollektive Wachstum der VACNTs, da jede beendete Nanoröhre aufgrund von Van-der-Waals-Kräften und Verhakung eine mechanische Zugkraft auf benachbarte wachsende Nanoröhren ausübte [32]. Daher hing die Lebensdauer der Katalysator-Nanopartikelmostly von ihrer Ostwald-Reifungsrate ab. Abbildung 3c zeigt, dass auf gesputtertem Al₂O₃ kaum VACNTs vorhanden waren. Wie in Tabelle 1 gezeigt, waren Dichte und chemische Zusammensetzung von gesputtertem Al₂O₃ denen von ALD- und EB-Al₂O₃ sehr ähnlich, was darauf hindeutete, dass die verschiedenen Al₂O₃-Varianten möglicherweise ähnliche Barriereeigenschaften gegen Fe aufweisen. Daher könnte der Hauptgrund für das fehlgeschlagene VACNT-Wachstum nicht die Subsurface-Diffusion von Fe sein, sondern die starke Ostwald-Reifung der Katalysator-Nanopartikel darauf [33]. Während die Ostwald-Reifung fortschreitet, nimmt die Anzahl der Nanopartikel ab, während der durchschnittliche Katalysatordurchmesser zunimmt und die Größenverteilung der Nanopartikel sich verbreitert [32]. Daher führt starke Ostwald-Reifung direkt zu einer geringen Dichte an Kohlenstoffnanoröhren. Allgemein ist jede marginale Ausrichtung in CVD-Proben auf einen Crowding-Effekt zurückzuführen, und Kohlenstoffnanoröhren stützen sich gegenseitig durch Van-der-Waals-Anziehung [34]. Folglich konnten auf gesputtertem Al₂O₃ keine VACNTs erzielt werden. Im Vergleich zu VACNTs auf ALD- und EB-Al₂O₃ waren jene auf SiO₂ sehr dünn, was möglicherweise durch die Subsurface-Diffusion von Fe verursacht wurde, wie in Abb. 3d gezeigt [33].

Abbildung 4a–d zeigt SEM-Aufnahmen von Katalysator-Nanopartikeln auf verschiedenen Oxid-Pufferlagen nach dem Glühen bei 550 °C für 3 min ohne C₂H₂. Im Vergleich zu anderen wiesen die Nanopartikel auf gesputtertem Al₂O₃ vor dem VACNT-Wachstum einen deutlich größeren Durchmesser auf. Abbildung 4e zeigt die Anzahl der Katalysator-Nanopartikel auf einem 200 × 200 nm² großen Bereich verschiedener Pufferlagen. Die Anzahl der Nanopartikel war auf EB-Al₂O₃ am höchsten und auf gesputtertem Al₂O₃ am niedrigsten. Der größte Durchmesser und die geringste Anzahl an Nanopartikeln könnten zu deren kürzester Lebensdauer auf gesputtertem Al₂O₃ aufgrund des Ostwald-Reifungseffekts führen. Dies erklärt auch, warum auf gesputtertem Al₂O₃ kaum VACNTs wuchsen (Abb. 3c). Zusätzlich wurden der mittlere Durchmesser und die Größenverteilung der Katalysator-Nanopartikel analysiert, wie in Abb. 5a–d gezeigt. Abbildung 5b zeigt, dass der mittlere Durchmesser der Nanopartikel auf EB-Al₂O₃ am kleinsten war, was dazu führte, dass der Fe-Katalysator die längste Lebensdauer aufwies [35]. Das Ergebnis in Abb. 3b bestätigt, dass die dicksten VACNTs auf EB-Al₂O₃ gewachsen sind. Abbildung 5c zeigt, dass der mittlere Durchmesser der Nanopartikel auf gesputtertem Al₂O₃ am größten war, was durch das Ergebnis in Abb. 4c bestätigt wurde. Abbildung 5a, d zeigen, dass der mittlere Durchmesser der Nanopartikel auf ALD-Al₂O₃ und SiO₂ ähnlich war, während Abb. 3a, d zeigt, dass ihre Dicke काफी unterschiedlich war. Fe-Atome könnten leichter durch SiO₂ in das Si-Substrat diffundieren als durch ALD-Al₂O₃ [33]. Die Subsurface-Diffusion von Fe würde dazu führen, dass während der Wachstumsperiode weniger Katalysator-Nanopartikel auf der Oberfläche von SiO₂ existieren, was zu dünnen VACNTs führte.

Abbildung 6a–d zeigt die Oberflächenrauheit der verschiedenen Pufferlagen vor der Katalysatorabscheidung. Die Oberflächenrauheit von EB-Al₂O₃ war am größten; der quadratische Mittelwert (RMS) betrug 2,53 nm, wie in Abb. 6b und Tabelle 1 gezeigt. Wie zuvor erwähnt, wurden der kleinste Durchmesser und die höchste Dichte an Katalysator-Nanopartikeln auf EB-Al₂O₃ erreicht. Die raue Oberfläche führt zu einem kleinen Durchmesser und hoher Dichte der Katalysator-Nanopartikel nach dem Glühen. Abbildung 6c zeigt, dass die Oberfläche von gesputtertem Al₂O₃ mit einem RMS-Wert von 0,68 nm die glatteste war. Dieses Ergebnis deutet darauf hin, dass der größte Durchmesser und die geringste Dichte der Nanopartikel auch mit der glatten Oberfläche von gesputtertem Al₂O₃ zusammenhängen könnten. Aus Abb. 6a, d war der RMS-Wert von ALD-Al₂O₃ größer als der von SiO₂. Im Vergleich zu den Nanopartikeln auf SiO₂ wiesen jene auf ALD-Al₂O₃ eine höhere Dichte und einen kleineren Durchmesser auf, wie durch die Ergebnisse in Abb. 4e und 5a, d bestätigt. Daher war die Oberflächenrauheit der Pufferlagen entscheidend und beeinflusste das VACNT-Wachstum im CVD-Prozess stark.

Abbildung 7 zeigt den Einfluss der Abscheidungstemperatur auf die Wachstumsrate von VACNTs auf EB- und ALD-Al₂O₃. Bei Temperaturen unter 600 °C stieg die Wachstumsrate mit zunehmender Temperatur an. Wenn die Temperatur jedoch 600 °C überstieg, nahm die Wachstumsrate offenbar ab. Dieses Verhalten könnte mit starker Ostwald-Reifung der Katalysator-Nanopartikel zusammenhängen, die deren Lebensdauer und Wachstumsrate stark reduzierte [32]. Zudem zeigt Abb. 7 die Abhängigkeit der Wachstumsrate von 1/T; die Aktivierungsenergie wurde direkt aus der Steigung der linearen Anpassung an die Daten berechnet [36]. Die Aktivierungsenergien für Nukleation und initiales Wachstum von VACNTs auf ALD- und EB-Al₂O₃ betrugen 39,1 bzw. 66,5 kJ mol⁻¹. Dieses Ergebnis zeigt, dass die Aktivierungsenergie für Nukleation und initiales Wachstum auf ALD-Al₂O₃ deutlich niedriger ist als auf EB-Al₂O₃. Daher lässt sich schließen, dass Nukleation und initiales Wachstum von VACNTs auf ALD-Al₂O₃ leichter erreicht werden als auf EB-Al₂O₃. Aus Tabelle 1 geht hervor, dass in ALD-Al₂O₃ Verunreinigungen wie Kohlenstoff vorhanden waren, die zusätzliche Nukleationsstellen für VACNTs bieten und dadurch die Aktivierungsenergie senken könnten.

Abbildung 8a, b zeigt Querschnitts-SEM-Bilder der Kompositfilme, die durch Einbetten der Matrix in VACNTs hergestellt wurden. Die VACNTs und die Matrix waren vollständig in Kontakt, und die VACNT-basierten Kompositfilme wurden erfolgreich synthetisiert. Ihre longitudinale Wärmeleitfähigkeit wurde anschließend analysiert, wie in Abb. 9 dargestellt. Im Vergleich zu reinem Epoxidharz verbesserten VACNTs die Wärmeleitfähigkeit der Kompositfilme offensichtlich. Zudem wies der Kompositfilm mit VACNTs, die auf ALD-Al₂O₃ gewachsen waren, eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf als jener mit VACNTs auf EB-Al₂O₃. Allgemein ist die Wärmeleitfähigkeit von Epoxidharz viel geringer als die von mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren, deren experimentelle Wärmeleitfähigkeit bei Raumtemperatur über 3000 W m⁻¹ K⁻¹ berichtet wurde [37]. Jede Kohlenstoffnanoröhre war ein Wärmeableitungspfad in den Kompositfilmen, und eine höhere Wärmeleitfähigkeit bedeutet mehr Wärmeableitungspfade. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass auf ALD-Al₂O₃ eine größere Anzahl an Kohlenstoffnanoröhren und dichtere VACNTs erzielt werden konnten. Üblicherweise kann jedes Katalysator-Nanopartikel höchstens eine Kohlenstoffnanoröhre produzieren, und die Anzahl der Katalysator-Nanopartikel könnte eine obere Schranke für die Dichte der VACNTs darstellen [35, 38]. Allerdings können nicht alle Katalysator-Nanopartikel die Bildung einer Kohlenstoffnanoröhre erreichen, da die Aktivierungsenergie für deren Nukleation und initiales Wachstum überwunden werden muss. Obwohl EB-Al₂O₃ eine größere Anzahl an Katalysator-Nanopartikeln enthielt als ALD-Al₂O₃, wie in Abb. 4e erwähnt, war die Anzahl der Kohlenstoffnanoröhren auf EB-Al₂O₃ dennoch geringer als auf ALD-Al₂O₃. Dieses Ergebnis lässt sich durch die niedrigere Aktivierungsenergie für Nukleation und initiales Wachstum von VACNTs auf ALD-Al₂O₃ erklären, wie in Abb. 7 gezeigt. Daher hängt die Dichte der VACNTs neben der Anzahl der Katalysator-Nanopartikel immer noch stark von der Aktivierungsenergie für deren Nukleation und initiales Wachstum ab.

Schlussfolgerungen

In dieser Studie untersuchten wir das Wachstum von VACNTs auf verschiedenen Oxid-Pufferlagen und deren möglichen Wachstumsmechanismus. Die Lebensdauer der Katalysator-Nanopartikel und die Dicke der hergestellten VACNTs hingen weitgehend vom Durchmesser und der Dichte der Nanopartikel nach dem Glühen ab. Der kleinste Durchmesser und die höchste Dichte an Nanopartikeln wurden auf EB-Al₂O₃ erreicht, und die dicksten VACNTs wurden auch auf diesem Substrat hergestellt. Im Gegensatz dazu wurden der größte Durchmesser und die geringste Dichte an Nanopartikeln auf gesputtertem Al₂O₃ erzielt, und darauf wurden kaum VACNTs hergestellt. Diese Beobachtungen lassen sich durch starke Ostwald-Reifung der Katalysator-Nanopartikel auf gesputtertem Al₂O₃ erklären. Im Vergleich zu EB- und ALD-Al₂O₃ waren die hergestellten VACNTs auf SiO₂ viel dünner, was möglicherweise mit der Subsurface-Diffusion von Fe zusammenhängt. Zudem beeinflusste die Oberflächenrauheit der Pufferlagen maßgeblich den Durchmesser und die Dichte der Katalysator-Nanopartikel. Im Vergleich zur Oberfläche von gesputtertem Al₂O₃ begünstigte die raue Oberfläche von EB-Al₂O₃ einen kleinen Durchmesser und eine hohe Dichte an Katalysator-Nanopartikeln.

Darüber hinaus hing das Wachstum der VACNTs stark von der Abscheidungstemperatur ab. Bei Temperaturen über 600 °C nahm die Wachstumsrate der VACNTs offenbar ab, was durch starke Ostwald-Reifung der Katalysator-Nanopartikel verursacht sein könnte, die deren Lebensdauer verringerte. Im Vergleich zur Aktivierungsenergie auf EB-Al₂O₃ war jene auf ALD-Al₂O₃ viel niedriger, was darauf hindeutet, dass Nukleation und initiales Wachstum von VACNTs darauf leichter erreicht werden. Diese niedrigere Aktivierungsenergie könnte zu dichteren VACNTs auf ALD-Al₂O₃ führen, was durch die höhere longitudinale Wärmeleitfähigkeit des Kompositfilms bestätigt wurde, der sie enthielt. Daher beeinflusste neben der Anzahl der Katalysator-Nanopartikel die Aktivierungsenergie für Nukleation und initiales Wachstum der VACNTs deren Dichte immer noch stark.

Abkürzungen

AFM:

Rasterkraftmikroskopie

ALD:

Atomare Lagendeposition

CVD:

Chemische Gasphasenabscheidung

DSC:

Differentialscanning-Kalorimetrie

EB:

Elektronenstrahl

FESEM:

Rasterelektronenmikroskopie mit Feldemission

LFA:

Laserblitz-Wärmeanalyse

RBMs:

Radiale Atmungsmoden

RMS:

Quadratischer Mittelwert

TEM:

Transmissionselektronenmikroskopie

TMA:

Trimethylaluminium

VACNTs:

Vertikal ausgerichtete Kohlenstoffnanoröhren

XPS:

Röntgenphotoelektronenspektroskopie

XRR:

Röntgenreflektometrie