Terahertz and Raman Characterization of Gas Phase Synthesized Indium Nitride Nanostructures
Notice bibliographique
Résumé
Nanoparticles are of immense importance in diverse fields of fundamental and applied research. However, not all the materials can be effectively synthesized via solution-based chemistry techniques. In contrast, fabrication of nanostructures using ultra-high vacuum-based gas phase synthesis method opens a new paradigm in the synthesis of advanced functional nanomaterials. In the present work, we demonstrate the feasibility of synthesizing indium nitride nanostructures using the gas phase cluster agglomeration method. We show that indium nitride nanostructures having a range of sizes, morphologies and structures can be synthesized using one, direct reactive (argon and nitrogen) sputtering of indium, and two, direct gas-phase synthesis where indium directly reacts with molecular nitrogen; in both cases the clusters coalesce in the aggregation zone albeit with marked differences in the chemistry at play and hence the resulting structural differences. These differences are further accentuated upon introduction of molecular hydrogen in the growth dynamics. Indium nitride nanostructures are characterized using scanning and transmission electron microscopy techniques. The nanostructures are further characterized using Raman spectroscopy and terahertz spectroscopy. The experimental results are subsequently analyzed in relation to density functional theory computational modelling. First analysis shows very good correlation between experimentally observed and theoretically calculated vibrational modes of the nanostructures; the Raman data reveal the important role of surface modes. Correlation between the observed properties and the deposition/synthesis parameter space is clearly established. Furthermore, relative ratios of molecular nitrogen to molecular hydrogen in the growth region show a marked effect on their vibrational spectra, thereby opening a new approach to tuning various Raman modes in a material during the growth process itself. Terahertz spectroscopy reveals the effect of environmental exposure on the as grown nanostructures, in particular, on the surface composition of the indium nitride. THz spectroscopy also yields the dielectric properties of the indium nitride core.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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