Последовательный инфильтрационный синтез

Последовательный инфильтрационный синтез ( SIS ) — это метод, основанный на атомно-слоевом осаждении (ALD), при котором полимер смешивается с неорганическим материалом с использованием последовательного самоограничивающегося воздействия газообразных предшественников, что позволяет точно контролировать состав, структуру и свойства продукта. материалы. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Этот синтез включает в себя растворение и диффузию металлоорганических предшественников и сореагентов в паровой фазе в полимеры полимера , взаимодействие с функциональными группами посредством обратимого комплексообразования и/или необратимых химических реакций и, таким образом, получение желаемых композиционных материалов , которые могут быть наноструктурированными . Металлоорганический предшественник (А) и совместно реагирующий пар (В) подаются в чередующейся последовательности АВАВ. После SIS органическую фазу можно удалить термически или химически, оставив после себя только неорганические компоненты. Точный контроль над проникновением и синтезом с помощью SIS позволяет создавать материалы с индивидуальными свойствами, такими как состав , механика , стехиометрия , пористость , проводимость , показатель преломления и химическая функциональность на наноуровне . ^{[ 8 ]} Это дает возможность SIS иметь широкий спектр применений: от электроники до хранения энергии и катализа. SIS иногда называют «многоимпульсной парофазной инфильтрацией» (MPI). ^{[ 9 ]} «инфильтрация паровой фазы» (VPI) ^{[ 10 ]} или «последовательная паровая инфильтрация» (SVI). ^{[ 11 ]}

Хотя SIS является производным от ALD, эти два метода существенно различаются. SIS предполагает трехмерное распределение функциональных групп в полимерах, тогда как ALD связано с непроницаемым двумерным распределением реакционноспособных центров на твердых поверхностях. В типичных процессах ALD импульсы-предшественники намного короче по продолжительности и имеют более низкое парциальное давление по сравнению с SIS, поскольку им необходимо обеспечить достаточное воздействие только для насыщения поверхностных химических групп на поверхности подложки. ^{[ 1 ]} В SIS парциальное давление импульса предшественника и время воздействия обычно больше по сравнению с ALD, чтобы обеспечить достаточное количество предшественника для проникновения в трехмерный объем посредством растворения и диффузии. ^{[ 1 ]} В отличие от простого насыщения прекурсоров на твердых подложках в ALD, SIS использует диффузионный характер транспорта прекурсоров внутри полимеров, что делает распределение прекурсоров внутри материала чувствительным к времени, давлению, температуре, а также химическому составу и микроструктуре полимера. ^{[ 1 ]}

История

Диффузия прекурсоров под поверхностью полимеров во время ALD наблюдалась в 2005 году группой Стивена М. Джорджа , когда они заметили, что полимеры могут поглощать триметилалюминий (ТМА) путем абсорбции в своем свободном объеме. ^{[ 12 ]} В этом исследовании взаимодействия между предшественниками ALD и функциональными группами полимера не были выявлены, а диффузия предшественников в полимерные пленки считалась проблемой. Следовательно, диффузия и реакции предшественников ALD в полимерных пленках рассматривались как проблемы, которые необходимо решить, а не как возможности. Однако потенциальные преимущества этих явлений были продемонстрированы Кнезом и его коллегами в отчете 2009 года, описывающем значительное увеличение прочности паучьего шелка после инфильтрации в паровой фазе. ^{[ 9 ]}

Последовательный инфильтрационный синтез был разработан Аргоннской национальной лаборатории учеными Джеффри Эламом и Сетом Дарлингом в 2010 году как средство синтеза наноскопических материалов на основе шаблонов блок-сополимеров . ^{[ 13 ]} Заявка на патент была подана в 2011 году, а первый патент был выдан в 2016 году. ^{[ 14 ]} SIS включает диффузию пара в существующий полимер и химическое или физическое связывание с ним. Это приводит к росту и образованию неорганических структур путем селективного зародышеобразования по всему объему полимера.

С помощью SIS можно адаптировать форму различных неорганических материалов, применяя химический состав их предшественников к структурированным или наноструктурированным органическим полимерам, таким как блок-сополимеры . ^{[ 15 ]} SIS был разработан специально для того, чтобы обеспечить возможность введения неорганических материалов, таких как оксиды металлов и металлы, в полимеры для получения гибридных материалов с улучшенными свойствами. Гибридные материалы, созданные с помощью SIS, могут быть дополнительно подвергнуты термическому отжигу для полного удаления полимерных компонентов и получения чисто неорганических материалов, которые сохраняют структуру исходной морфологии полимера, включая мезопористость . ^{[ 16 ]}

Хотя ранние исследования SIS были сосредоточены на небольшом количестве неорганических материалов, таких как Al ₂ O ₃ , TiO ₂ и ZnO, в течение следующего десятилетия технология диверсифицировалась и стала включать широкий спектр как неорганических материалов, так и органических полимеров, таких как подробно в отзывах. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Принципы и процесс

SIS основан на последовательном введении в полимер различных прекурсоров с использованием пористости материала на молекулярном уровне. Это позволяет предшественникам диффундировать в материал и вступать в реакцию с определенными функциональными группами, расположенными вдоль основной цепи полимера или боковой группы. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Путем выбора и сочетания предшественников можно синтезировать большое разнообразие материалов, каждый из которых может придать материалу уникальные свойства. ^{[ 3 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Процесс SIS включает в себя различные ключевые этапы, первым из которых является выбор материалов . Для инфильтрационного синтеза выбирают подходящий материал подложки , такой как полимерная пленка, и предшественники, обычно молекулы, которые могут реагировать с функциональными группами подложки. Сочетание химического состава полимеров и видов-предшественников жизненно важно для достижения желаемой функционализации и модификации. ^{[ 3 ]}

Подложку помещают в реактор с инертной атмосферой (обычно инертный газ или вакуум ). Первый пар предшественника (например, триметилалюминия , ТМА) вводят при достаточно высоком давлении пара и в течение достаточно высокой продолжительности, так что молекулы предшественника диффундируют в подложку. ^{[ 1 ]} Таким образом, предшественник проникает в материал и затем вступает в реакцию с внутренними функциональными группами.

По истечении подходящего времени диффузии/реакции реактор продувают инертным газом или вакуумируют для удаления побочных продуктов реакции и непрореагировавшего предшественника. второй компонент паровой фазы, часто сореагент, такой как H ₂ Вводят O. Опять же, парциальное давление предшественника и время воздействия выбираются так, чтобы обеспечить достаточное время и термодинамическую движущую силу для диффузии в полимер и реакции с функциональными группами, оставшимися в результате первого воздействия предшественника. ^{[ 1 ]} Затем второй предшественник очищается или вакуумируется для завершения первого цикла SIS.

Второй предшественник может также создавать новые функциональные группы для реакции с первым предшественником для возможных последующих циклов SIS. Затем последовательные этапы инфильтрации можно повторять с использованием тех же или других видов предшественников до тех пор, пока не будут достигнуты желаемые модификации. Когда желаемая пропитка достигнута, модифицированный материал может подвергаться дальнейшим стадиям последующей обработки для улучшения свойств, включая стабильность модифицированных слоев. Последующая обработка может включать нагревание, химическую обработку или окисление для удаления органического полимера. ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

СИС особенно естественно применять к подложкам из блок-сополимеров . ^{[ 13 ]}^{[ 3 ]} Блок-сополимеры, такие как полистирол -блок- поли(метилметакрилат ), ПС-б-ПММА, могут самопроизвольно подвергаться микрофазному расслоению с образованием богатого разнообразия периодических мезомасштабных структур. Если предшественники SIS выбраны для реакции только с одним из компонентов BCP, но не со вторым компонентом, то неорганический материал будет зарождаться и расти только в этом компоненте. Например, ТМА будет реагировать с боковыми цепями ПММА ПС-б-ПММА, но не с боковыми цепями ПС. Следовательно, SIS с использованием ТМА и H ₂ O в качестве паров-предшественников для проникновения в подложку с микрофазным разделением PS-b-PMMA будет образовывать Al ₂ O ₃ конкретно в субдоменах микрофазы, обогащенных PMMA. Последующее удаление PS-b-PMMA с использованием кислородной плазмы или путем отжига на воздухе преобразует объединенную органическую и неорганическую мезомасштабную структуру в чисто неорганическую структуру Al ₂ O _3, которая разделяет мезомасштабную структуру блок-сополимера, но является более химической и термически устойчив.

Приложения

СИС привлек большое внимание в различных областях благодаря своей способности точно модифицировать и функционализировать полимерные материалы.

Литография

Одним из основных применений СИС является повышение устойчивости к травлению литографических фоторезистов , например тех, которые используются в фотолитографии , микрообработке и нанолитографии . Этот метод включает последовательное осаждение неорганических материалов внутри микро/наноструктур резиста с рисунком. Тщательно контролируя пропитку этих материалов, SIS может точно спроектировать химический состав и плотность резиста, тем самым повышая его устойчивость к обычным процессам травления. Это позволяет технологам достигать более тонких структурных элементов и большей долговечности при микрообработке, что в конечном итоге расширяет возможности производства полупроводников и приложений нанотехнологий. Еще одним недавним применением СИС в литографии является усиление оптического поглощения фоторезиста в крайнем ультрафиолетовом диапазоне. ^{[ 17 ]} улучшить EUV-литографию .

Поверхностные покрытия

Еще одним важным применением SIS является область поверхностных покрытий, поскольку он позволяет разрабатывать усовершенствованные функциональные покрытия с индивидуальными свойствами. Благодаря последовательному проникновению в материал различных прекурсоров SIS позволяет создавать покрытия с улучшенными свойствами и эксплуатационными характеристиками, такими как долговечность, коррозионная стойкость, олеофильность. ^{[ 18 ]}^{[ 19 ]}/ липофильность , антибликовое покрытие, ^{[ 20 ]} и/или улучшенная адгезия к подложкам. Такое применение СИС можно использовать для защитных покрытий для металлов, противообрастающих покрытий для биомедицинских применений, а также покрытий для оптических и электронных устройств. ^{[ 21 ]}^{[ 22 ]}^{[ 23 ]} В этом применении диффузия и реакция предшественников SIS под поверхностью полимера способствуют объемному преобразованию, так что эффективная толщина поверхностного покрытия (например, несколько микрон) намного превышает толщину пленки, которая могла бы возникнуть при использовании того же материала. количество циклов атомно-слоевого осаждения (ALD) на обычной плотной подложке (например, несколько нанометров).

Датчики и исполнительные механизмы

SIS с его точным контролем над свойствами материала является мощным методом разработки датчиков и исполнительных механизмов. ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]} Функциональные слои, создаваемые посредством избирательного проникновения конкретных прекурсоров, могут повысить чувствительность, избирательность и реакцию датчиков, которые применяются в газозондировании, химическом зондировании, биологическом зондировании и мониторинге окружающей среды. SIS также перспективна при использовании для разработки приводов с настраиваемыми свойствами. Это позволяет изготавливать устройства микро- и наномасштаба для широкого спектра применений.

Энергетические устройства

SIS также показала себя многообещающе в области энергетических устройств, особенно в повышении производительности и стабильности систем хранения и преобразования энергии. Используя SIS и правильные предшественники, этот метод может модифицировать поверхности и интерфейсы материалов, используемых в батареях, суперконденсаторах и топливных элементах, улучшая перенос заряда, электрохимическую стабильность и плотность энергии. SIS также изучается на предмет применения в фотоэлектрической энергетике. ^{[ 26 ]} где его можно использовать для разработки интерфейсов и увеличения поглощения света.

Биомедицина

SIS является подходящим инструментом для модификации поверхности с целью улучшения биосовместимости, биологической активности и контролируемого высвобождения лекарств, что делает его пригодным для некоторых биомедицинских применений. Полимеры и биоактивные макромолекулы, обработанные СИС, позволяют получить покрытия с развитой клеточной адгезией и пониженной бактериальной адгезией, а также обеспечить среду для контролируемого высвобождения терапевтических средств. Такие свойства применимы в биомедицине, например, в имплантируемых медицинских устройствах, тканевой инженерии и системах доставки лекарств.

Механические свойства

Первым применением SIS было улучшение механических свойств белковых структур в биоматериалах. Например, когда шелк паутины-драглайна пропитывается Al ₂ O ₃ с использованием триметилалюминия (ТМА) и H ₂ O, ударная вязкость улучшается почти на порядок. ^{[ 9 ]}

Преимущества и ограничения

Изложены преимущества и недостатки СИС. Важно отметить, что преимущества и ограничения SIS постоянно исследуются, рассматриваются и совершенствуются посредством постоянных исследований и разработок в этой области.

Преимущества

SIS позволяет точно контролировать состав, структуру и свойства материалов. Последовательный характер процесса синтеза позволяет интегрировать несколько материалов и создавать сложные и многофункциональные наноструктуры. SIS обеспечивает точность на атомном уровне при контроле осаждения материалов-прекурсоров. Такой высокий уровень точности позволяет создавать наноструктуры с однородными размерами, четко определенными интерфейсами и индивидуальными свойствами.

SIS — это универсальная технология изготовления, позволяющая использовать широкий спектр комбинаций химического состава полимеров и видов прекурсоров. Выбирая конкретные материалы-прекурсоры, исследователи могут настроить свойства изготовленных материалов, которые включают, помимо прочего, электропроводность, оптические свойства и каталитическую активность. Это открывает возможности для различных приложений в электронике, фотонике, энергетических устройствах, разделениях и многом другом.

Ограничения

Одной из основных проблем SIS является необходимость выполнения процесса в инертной среде. Создание вакуума и/или введение инертного газа влечет за собой затраты, которые могут быть непомерно высокими для применений.

Вторая проблема — сложность процесса диффузионной реакции. Особенности конфигурации реактора и параметров процесса могут существенно повлиять на материал конечного продукта, что может усложнить оптимизацию, воспроизводство и масштабируемость процесса. Несмотря на то, что SIS можно применять к широкому спектру материалов, существуют материалы, которые не подходят для SIS. Относительно медленная диффузия паров прекурсора SIS через полимеры может сделать SIS на макроскопические расстояния трудоемким. Например, проникновение в полимер на миллиметровые расстояния может потребовать выдержки прекурсора в несколько часов. Для сравнения, ALD тонких пленок на плотных поверхностях, не связанных с диффузией в подложку, потребует времени воздействия <1 с с использованием тех же прекурсоров. ^{[ 1 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Вальдман, Рубен З.; Мандия, Дэвид Дж.; Янгуас-Гил, Анхель; Мартинсон, Алекс Б.Ф.; Элам, Джеффри В.; Дарлинг, Сет Б. (21 ноября 2019 г.). «Химическая физика последовательного инфильтрационного синтеза — термодинамическая и кинетическая перспектива» . Журнал химической физики . 151 (19). Бибкод : 2019JChPh.151s0901W . дои : 10.1063/1.5128108 . ISSN 0021-9606 . ПМИД 31757164 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Элам, Джеффри В.; Бисвас, Мауа; Дорогой, Сет; Янгуас-Гил, Анхель; Эмери, Джонатан Д.; Мартинсон, Алекс Б.Ф.; Нили, Пол Ф.; Сегал-Перец, Тамар; Пэн, Цин; Винтерштейн, Джонатан; Лиддл, Дж. Александр; Ценг, Ю-Чи (10 сентября 2015 г.). «Новый взгляд на последовательный инфильтрационный синтез» . ECS-транзакции . 69 (7): 147–157. Бибкод : 2015ECSTr..69g.147E . дои : 10.1149/06907.0147ecst . ISSN 1938-5862 . ПМЦ 5424714 . ПМИД 28503252 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Ленг, Коллен З.; Лосего, Марк Д. (2017). «Инфильтрация паровой фазы (VPI) для преобразования полимеров в органо-неорганические гибридные материалы: критический обзор текущего прогресса и будущих проблем» . Горизонты материалов . 4 (5): 747–771. дои : 10.1039/C7MH00196G . ISSN 2051-6347 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Вейсборд, Инбал; Шомрат, Нета; Азулай, Ротем; Каушанский, Александр; Сегал-Перец, Тамар (09.06.2020). «Понимание и контроль взаимодействий полимера и металлоорганического предшественника при последовательном инфильтрационном синтезе» . Химия материалов . 32 (11): 4499–4508. doi : 10.1021/acs.chemmater.0c00026 . ISSN 0897-4756 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Парсонс, Грегори Н.; Атанасов Сара Э.; Дэндли, Эринн К.; Девайн, Кристина К.; Гонг, Бо; Джур, Джесси С.; Ли, Кёнми; Олдхэм, Кристофер Дж.; Пэн, Цин; Спаньола, Джозеф К.; Уильямс, Филип С. (декабрь 2013 г.). «Механизмы и реакции при осаждении атомных слоев на полимеры» . Обзоры координационной химии . 257 (23–24): 3323–3331. дои : 10.1016/j.ccr.2013.07.001 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Субраманиан, Ашвант; Тивале, Нихил; Нам, Чан-Ён (январь 2019 г.). «Обзор последних достижений в области применения инфильтрации материалов в паровой фазе на основе атомно-слоевого осаждения» . ДЖОМ . 71 (1): 185–196. Бибкод : 2019JOM....71a.185S . дои : 10.1007/s11837-018-3141-4 . ISSN 1047-4838 . ОСТИ 1491681 . S2CID 255400603 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Азпитарте, Ичасне; Кнез, Мато (сентябрь 2018 г.). «Инфильтрация паровой фазы: от биоинспирированного процесса к технологическому применению, перспективный обзор» . МРС Коммуникации . 8 (3): 727–741. дои : 10.1557/mrc.2018.126 . ISSN 2159-6859 . S2CID 104530697 .
^ Ценг, Ю-Чи; Мане, Анил У.; Элам, Джеффри В.; Дарлинг, Сет Б. (15 мая 2012 г.). «Усовершенствованный слой литографического изображения соответствует спецификациям производства полупроводников на десятилетие раньше» . Продвинутые материалы . 24 (19): 2608–2613. Бибкод : 2012AdM....24.2608T . дои : 10.1002/adma.201104871 . ПМИД 22488639 . S2CID 36560875 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Ли, Сын Мо; Пиппель, Экхард; Гёзеле, Ульрих; Дресбах, Кристиан; Цинь, Юн; Чандран, К. Винод; Браунигер, Томас; Хаус, Герд; Кнез, Мато (24 апреля 2009 г.). «Значительно повышенная прочность пропитанного паучьего шелка» . Наука . 324 (5926): 488–492. Бибкод : 2009Sci...324..488L . дои : 10.1126/science.1168162 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 19390040 . S2CID 5997001 .
^ МакГиннесс, Эмили К.; Чжан, Фэнъи; Ма, Яо; Лайвли, Райан П.; Лосего, Марк Д. (18 июля 2019 г.). «Парофазная инфильтрация оксидов металлов в нанопористые полимеры для мембран для разделения органических растворителей» . Химия материалов . 31 (15): 5509–5518. doi : 10.1021/acs.chemmater.9b01141 . ISSN 0897-4756 . S2CID 199069476 .
^ Дэндли, Эринн К.; Нидхэм, Крейг Д.; Уильямс, Филип С.; Брожена, Александра Х.; Олдхэм, Кристофер Дж.; Парсонс, Грегори Н. (23 октября 2014 г.). «Температурно-зависимая реакция между триметилалюминием и поли(метилметакрилатом) во время последовательной инфильтрации пара: экспериментальный и ab initio анализ» . Журнал химии материалов C. 2 (44): 9416–9424. дои : 10.1039/C4TC01293C . ISSN 2050-7534 .
^ Уилсон, Калифорния; Граббс, РК; Джордж, С.М. (1 ноября 2005 г.). «Зародышеобразование и рост при осаждении атомного слоя Al 2 O 3 на полимеры» . Химия материалов . 17 (23): 5625–5634. дои : 10.1021/cm050704d . ISSN 0897-4756 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Пэн, Цин; Ценг, Ю-Чи; Дарлинг, Сет Б.; Элам, Джеффри В. (28 июня 2011 г.). «Путь к наноскопическим материалам посредством последовательного инфильтрационного синтеза на шаблонах блок-сополимеров» . АСУ Нано . 5 (6): 4600–4606. дои : 10.1021/nn2003234 . ISSN 1936-0851 . ПМИД 21545142 .
^ США 9487600 , выдан 8 ноября 2016 г.
^ «Отслеживание ранних стадий последовательного инфильтрационного синтеза | Усовершенствованный источник фотонов» . www.aps.anl.gov . 16 марта 2021 г. Проверено 25 июля 2023 г.
^ Гонг, Бо; Пэн, Цин; Джур, Джесси С.; Девайн, Кристина К.; Ли, Кёнми; Парсонс, Грегори Н. (9 августа 2011 г.). «Последовательная инфильтрация паров оксидов металлов в расходуемые полиэфирные волокна: воспроизведение формы и контролируемая пористость микропористых/мезопористых оксидных монолитов» . Химия материалов . 23 (15): 3476–3485. дои : 10.1021/cm200694w . ISSN 0897-4756 .
^ Субраманиан, Ашвант; Тивале, Нихил; Ли, Вон-Ил; Кисслингер, Ким; Лу, Мин; Штейн, Аарон; Ким, Джиён; Нам, Чан-Ён (октябрь 2023 г.). «Пропитанный паровой фазой органо-неорганический гибридный фоторезист позитивных тонов для экстремальной УФ-литографии» . Расширенные интерфейсы материалов . 10 (28). дои : 10.1002/admi.202300420 . ISSN 2196-7350 .
^ Барри, Эдвард; Либера, Джозеф А.; Мане, Анил У.; Авила, Джейсон Р.; ДеВитис, Дэвид; Дайк, Кейт Ван; Элам, Джеффри В.; Дарлинг, Сет Б. (21 декабря 2017 г.). «Ликвидация разливов нефти в толще воды» . Наука об окружающей среде: водные исследования и технологии . 4 (1): 40–47. дои : 10.1039/C7EW00265C . ISSN 2053-1419 . ОСТИ 1402048 .
^ Барри, Эдвард; Мане, Анил У.; Либера, Джозеф А.; Элам, Джеффри В.; Дарлинг, Сет Б. (7 февраля 2017 г.). «Усовершенствованные нефтесорбенты методом последовательного инфильтрационного синтеза» . Журнал химии материалов А. 5 (6): 2929–2935. дои : 10.1039/C6TA09014A . ISSN 2050-7496 .
^ Берман, Диана; Гуха, Супратик; Ли, Пёнду; Элам, Джеффри В.; Дарлинг, Сет Б.; Шевченко, Елена Владимировна (07.02.2017). «Последовательный инфильтрационный синтез для создания поверхностных покрытий с низким показателем преломления и контролируемой толщиной» . АСУ Нано . 11 (3): 2521–2530. дои : 10.1021/acsnano.6b08361 . ISSN 1936-0851 . ОСТИ 1439858 . ПМИД 28139905 .
^ Чакрабарти, Бхасвар; Чан, Генри; Алам, Хан; Конеру, Адитья; Гейдж, Томас Э.; Окола, Леонидас Э.; Диван, Ралу; Розенманн, Дэниел; Ханна, Абхишек; Грисафе, Бенджамин; Сандерс, Тоби; Датта, Суман; Арслан, Ильке; Шанкаранараян, Субраманианский KRS; Гуха, Супратик (01 марта 2021 г.). «Нанопористые диэлектрические резистивные запоминающие устройства с использованием последовательного инфильтрационного синтеза» . АСУ Нано . 15 (3): 4155–4164. дои : 10.1021/acsnano.0c03201 . ISSN 1936-0851 . ОСТИ 1810325 . PMID 33646747 . S2CID 232089877 .
^ Лиапис, Андреас К.; Субраманиан, Ашвант; Чо, Санён; Кисслингер, Ким; Нам, Чан-Ён; Юн, Сок-Хён (09.11.2020). «Конформное покрытие отдельно стоящих частиц путем инфильтрации в паровой фазе» . Расширенные интерфейсы материалов . 7 (24). дои : 10.1002/admi.202001323 . ISSN 2196-7350 . ПМЦ 7942784 . ПМИД 33708471 .
^ Окола, Леонидас Э.; Коннолли, Эйн; Гостола, Дэвид Дж.; Шаллер, Ричард Д.; Янгуас-Гил, Анхель (16 декабря 2016 г.). «Пропитанный оксид цинка в поли(метилметакрилате): исследование роста атомного цикла» . Журнал физической химии C. 121 (3): 1893–1903. дои : 10.1021/acs.jpcc.6b08007 . ISSN 1932-7447 .
^ Мило, Уильям Дж.; Олдхэм, Кристофер Дж.; Парсонс, Грегори Н. (06 ноября 2014 г.). «Применение датчиков проводимости и касания для нанесения атомных слоев ZnO и Al:ZnO на маты из нейлоновых нетканых волокон» . Журнал вакуумной науки и технологий A: Вакуум, поверхности и пленки . 33 (1). дои : 10.1116/1.4900718 . ISSN 0734-2101 .
^ Окола, Леонидас Э.; Ван, Йельский университет; Диван, Ралу; Чен, Джунхун (январь 2019 г.). «Многофункциональные УФ-датчики и датчики газа на основе вертикально-наноструктурированного оксида цинка: объемный и поверхностный эффект» . Датчики . 19 (9): 2061. Бибкод : 2019Senso..19.2061O . дои : 10.3390/s19092061 . ISSN 1424-8220 . ПМК 6539821 . ПМИД 31052609 .
^ Аллен, Джонатан Э.; Рэй, Бисваджит; Хан, М. Райан; Ягер, Кевин Г.; Алам, Мухаммед А.; Блэк, Чарльз Т. (6 августа 2012 г.). «Самосборка одиночных слоев диэлектрических наночастиц и интеграция в солнечные элементы на основе полимеров» . Письма по прикладной физике . 101 (6): 063105. Бибкод : 2012ApPhL.101f3105A . дои : 10.1063/1.4744928 . ISSN 0003-6951 .

[:0-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Вальдман, Рубен З.; Мандия, Дэвид Дж.; Янгуас-Гил, Анхель; Мартинсон, Алекс Б.Ф.; Элам, Джеффри В.; Дарлинг, Сет Б. (21 ноября 2019 г.). «Химическая физика последовательного инфильтрационного синтеза — термодинамическая и кинетическая перспектива» . Журнал химической физики . 151 (19). Бибкод : 2019JChPh.151s0901W . дои : 10.1063/1.5128108 . ISSN 0021-9606 . ПМИД 31757164 .

[:1-2] Перейти обратно: ^а ^б Элам, Джеффри В.; Бисвас, Мауа; Дорогой, Сет; Янгуас-Гил, Анхель; Эмери, Джонатан Д.; Мартинсон, Алекс Б.Ф.; Нили, Пол Ф.; Сегал-Перец, Тамар; Пэн, Цин; Винтерштейн, Джонатан; Лиддл, Дж. Александр; Ценг, Ю-Чи (10 сентября 2015 г.). «Новый взгляд на последовательный инфильтрационный синтез» . ECS-транзакции . 69 (7): 147–157. Бибкод : 2015ECSTr..69g.147E . дои : 10.1149/06907.0147ecst . ISSN 1938-5862 . ПМЦ 5424714 . ПМИД 28503252 .

[:2-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Ленг, Коллен З.; Лосего, Марк Д. (2017). «Инфильтрация паровой фазы (VPI) для преобразования полимеров в органо-неорганические гибридные материалы: критический обзор текущего прогресса и будущих проблем» . Горизонты материалов . 4 (5): 747–771. дои : 10.1039/C7MH00196G . ISSN 2051-6347 .

[:3-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с Вейсборд, Инбал; Шомрат, Нета; Азулай, Ротем; Каушанский, Александр; Сегал-Перец, Тамар (09.06.2020). «Понимание и контроль взаимодействий полимера и металлоорганического предшественника при последовательном инфильтрационном синтезе» . Химия материалов . 32 (11): 4499–4508. doi : 10.1021/acs.chemmater.0c00026 . ISSN 0897-4756 .

[:4-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с Парсонс, Грегори Н.; Атанасов Сара Э.; Дэндли, Эринн К.; Девайн, Кристина К.; Гонг, Бо; Джур, Джесси С.; Ли, Кёнми; Олдхэм, Кристофер Дж.; Пэн, Цин; Спаньола, Джозеф К.; Уильямс, Филип С. (декабрь 2013 г.). «Механизмы и реакции при осаждении атомных слоев на полимеры» . Обзоры координационной химии . 257 (23–24): 3323–3331. дои : 10.1016/j.ccr.2013.07.001 .

[:5-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Субраманиан, Ашвант; Тивале, Нихил; Нам, Чан-Ён (январь 2019 г.). «Обзор последних достижений в области применения инфильтрации материалов в паровой фазе на основе атомно-слоевого осаждения» . ДЖОМ . 71 (1): 185–196. Бибкод : 2019JOM....71a.185S . дои : 10.1007/s11837-018-3141-4 . ISSN 1047-4838 . ОСТИ 1491681 . S2CID 255400603 .

[:6-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Азпитарте, Ичасне; Кнез, Мато (сентябрь 2018 г.). «Инфильтрация паровой фазы: от биоинспирированного процесса к технологическому применению, перспективный обзор» . МРС Коммуникации . 8 (3): 727–741. дои : 10.1557/mrc.2018.126 . ISSN 2159-6859 . S2CID 104530697 .

[8] Ценг, Ю-Чи; Мане, Анил У.; Элам, Джеффри В.; Дарлинг, Сет Б. (15 мая 2012 г.). «Усовершенствованный слой литографического изображения соответствует спецификациям производства полупроводников на десятилетие раньше» . Продвинутые материалы . 24 (19): 2608–2613. Бибкод : 2012AdM....24.2608T . дои : 10.1002/adma.201104871 . ПМИД 22488639 . S2CID 36560875 .

[:7-9] Перейти обратно: ^а ^б ^с Ли, Сын Мо; Пиппель, Экхард; Гёзеле, Ульрих; Дресбах, Кристиан; Цинь, Юн; Чандран, К. Винод; Браунигер, Томас; Хаус, Герд; Кнез, Мато (24 апреля 2009 г.). «Значительно повышенная прочность пропитанного паучьего шелка» . Наука . 324 (5926): 488–492. Бибкод : 2009Sci...324..488L . дои : 10.1126/science.1168162 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 19390040 . S2CID 5997001 .

[10] МакГиннесс, Эмили К.; Чжан, Фэнъи; Ма, Яо; Лайвли, Райан П.; Лосего, Марк Д. (18 июля 2019 г.). «Парофазная инфильтрация оксидов металлов в нанопористые полимеры для мембран для разделения органических растворителей» . Химия материалов . 31 (15): 5509–5518. doi : 10.1021/acs.chemmater.9b01141 . ISSN 0897-4756 . S2CID 199069476 .

[11] Дэндли, Эринн К.; Нидхэм, Крейг Д.; Уильямс, Филип С.; Брожена, Александра Х.; Олдхэм, Кристофер Дж.; Парсонс, Грегори Н. (23 октября 2014 г.). «Температурно-зависимая реакция между триметилалюминием и поли(метилметакрилатом) во время последовательной инфильтрации пара: экспериментальный и ab initio анализ» . Журнал химии материалов C. 2 (44): 9416–9424. дои : 10.1039/C4TC01293C . ISSN 2050-7534 .

[12] Уилсон, Калифорния; Граббс, РК; Джордж, С.М. (1 ноября 2005 г.). «Зародышеобразование и рост при осаждении атомного слоя Al 2 O 3 на полимеры» . Химия материалов . 17 (23): 5625–5634. дои : 10.1021/cm050704d . ISSN 0897-4756 .

[:8-13] Перейти обратно: ^а ^б Пэн, Цин; Ценг, Ю-Чи; Дарлинг, Сет Б.; Элам, Джеффри В. (28 июня 2011 г.). «Путь к наноскопическим материалам посредством последовательного инфильтрационного синтеза на шаблонах блок-сополимеров» . АСУ Нано . 5 (6): 4600–4606. дои : 10.1021/nn2003234 . ISSN 1936-0851 . ПМИД 21545142 .

[14] США 9487600 , выдан 8 ноября 2016 г.

[15] «Отслеживание ранних стадий последовательного инфильтрационного синтеза | Усовершенствованный источник фотонов» . www.aps.anl.gov . 16 марта 2021 г. Проверено 25 июля 2023 г.

[16] Гонг, Бо; Пэн, Цин; Джур, Джесси С.; Девайн, Кристина К.; Ли, Кёнми; Парсонс, Грегори Н. (9 августа 2011 г.). «Последовательная инфильтрация паров оксидов металлов в расходуемые полиэфирные волокна: воспроизведение формы и контролируемая пористость микропористых/мезопористых оксидных монолитов» . Химия материалов . 23 (15): 3476–3485. дои : 10.1021/cm200694w . ISSN 0897-4756 .

[17] Субраманиан, Ашвант; Тивале, Нихил; Ли, Вон-Ил; Кисслингер, Ким; Лу, Мин; Штейн, Аарон; Ким, Джиён; Нам, Чан-Ён (октябрь 2023 г.). «Пропитанный паровой фазой органо-неорганический гибридный фоторезист позитивных тонов для экстремальной УФ-литографии» . Расширенные интерфейсы материалов . 10 (28). дои : 10.1002/admi.202300420 . ISSN 2196-7350 .

[18] Барри, Эдвард; Либера, Джозеф А.; Мане, Анил У.; Авила, Джейсон Р.; ДеВитис, Дэвид; Дайк, Кейт Ван; Элам, Джеффри В.; Дарлинг, Сет Б. (21 декабря 2017 г.). «Ликвидация разливов нефти в толще воды» . Наука об окружающей среде: водные исследования и технологии . 4 (1): 40–47. дои : 10.1039/C7EW00265C . ISSN 2053-1419 . ОСТИ 1402048 .

[19] Барри, Эдвард; Мане, Анил У.; Либера, Джозеф А.; Элам, Джеффри В.; Дарлинг, Сет Б. (7 февраля 2017 г.). «Усовершенствованные нефтесорбенты методом последовательного инфильтрационного синтеза» . Журнал химии материалов А. 5 (6): 2929–2935. дои : 10.1039/C6TA09014A . ISSN 2050-7496 .

[20] Берман, Диана; Гуха, Супратик; Ли, Пёнду; Элам, Джеффри В.; Дарлинг, Сет Б.; Шевченко, Елена Владимировна (07.02.2017). «Последовательный инфильтрационный синтез для создания поверхностных покрытий с низким показателем преломления и контролируемой толщиной» . АСУ Нано . 11 (3): 2521–2530. дои : 10.1021/acsnano.6b08361 . ISSN 1936-0851 . ОСТИ 1439858 . ПМИД 28139905 .

[21] Чакрабарти, Бхасвар; Чан, Генри; Алам, Хан; Конеру, Адитья; Гейдж, Томас Э.; Окола, Леонидас Э.; Диван, Ралу; Розенманн, Дэниел; Ханна, Абхишек; Грисафе, Бенджамин; Сандерс, Тоби; Датта, Суман; Арслан, Ильке; Шанкаранараян, Субраманианский KRS; Гуха, Супратик (01 марта 2021 г.). «Нанопористые диэлектрические резистивные запоминающие устройства с использованием последовательного инфильтрационного синтеза» . АСУ Нано . 15 (3): 4155–4164. дои : 10.1021/acsnano.0c03201 . ISSN 1936-0851 . ОСТИ 1810325 . PMID 33646747 . S2CID 232089877 .

[22] Лиапис, Андреас К.; Субраманиан, Ашвант; Чо, Санён; Кисслингер, Ким; Нам, Чан-Ён; Юн, Сок-Хён (09.11.2020). «Конформное покрытие отдельно стоящих частиц путем инфильтрации в паровой фазе» . Расширенные интерфейсы материалов . 7 (24). дои : 10.1002/admi.202001323 . ISSN 2196-7350 . ПМЦ 7942784 . ПМИД 33708471 .

[23] Окола, Леонидас Э.; Коннолли, Эйн; Гостола, Дэвид Дж.; Шаллер, Ричард Д.; Янгуас-Гил, Анхель (16 декабря 2016 г.). «Пропитанный оксид цинка в поли(метилметакрилате): исследование роста атомного цикла» . Журнал физической химии C. 121 (3): 1893–1903. дои : 10.1021/acs.jpcc.6b08007 . ISSN 1932-7447 .

[24] Мило, Уильям Дж.; Олдхэм, Кристофер Дж.; Парсонс, Грегори Н. (06 ноября 2014 г.). «Применение датчиков проводимости и касания для нанесения атомных слоев ZnO и Al:ZnO на маты из нейлоновых нетканых волокон» . Журнал вакуумной науки и технологий A: Вакуум, поверхности и пленки . 33 (1). дои : 10.1116/1.4900718 . ISSN 0734-2101 .

[25] Окола, Леонидас Э.; Ван, Йельский университет; Диван, Ралу; Чен, Джунхун (январь 2019 г.). «Многофункциональные УФ-датчики и датчики газа на основе вертикально-наноструктурированного оксида цинка: объемный и поверхностный эффект» . Датчики . 19 (9): 2061. Бибкод : 2019Senso..19.2061O . дои : 10.3390/s19092061 . ISSN 1424-8220 . ПМК 6539821 . ПМИД 31052609 .

[26] Аллен, Джонатан Э.; Рэй, Бисваджит; Хан, М. Райан; Ягер, Кевин Г.; Алам, Мухаммед А.; Блэк, Чарльз Т. (6 августа 2012 г.). «Самосборка одиночных слоев диэлектрических наночастиц и интеграция в солнечные элементы на основе полимеров» . Письма по прикладной физике . 101 (6): 063105. Бибкод : 2012ApPhL.101f3105A . дои : 10.1063/1.4744928 . ISSN 0003-6951 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]