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Spectroscopy of individual single-walled carbon nanotubes and their synthesis via chemical vapor deposition

Kiowski, Oliver

Abstract:
Einzelmolekülspektroskopie an Kohlenstoffnanoröhren und deren Herstellung mittels chemischer Gasphasenabscheidung
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Apparatur zur chemischen Gasphasenabscheidung entwickelt, aufgebaut und dazu verwendet, vertikal und horizontal ausgerichtete Anordnungen aus Kohlenstoffnanoröhren wachsen zu lassen. So hergestellte, einzelne Nanoröhren wurden sowohl mittels eines Photolumineszenzmikroskops (PL Mikroskop), als auch mit Raman-, Rasterkraft- und Rasterelektronenmikroskopie untersucht. Für die Photolumineszenz-Anregungs-Spektroskopie (PLE Spektroskopie) an einwandigen Kohlenstoffnanoröhren (SWNTs) wurde ein PL Lasermikroskop konstruiert, das automatisierte Messungen in einem Anregungswellenlängenbereich von ~600 -1000nm (mittels 3 durchstimmbarer Laser) und die Aufnahme von PL Bildern mit einer räumlichen Auflösung von bis zu 400nm gestattete.
Die PL von direkt gewachsenen, frei hängenden SWNTs wurde mit der von SWNTs in D2O/Tensid Dispersionen und ebenso mit der von SWNTs in organischen Lösungsmitteln verglichen. ... mehr

Abstract (englisch):
In the course of this thesis, a thermal chemical vapor deposition (CVD) reactor was designed, built and used to grow vertically and horizontally aligned carbon nanotube arrays. The as-grown nanotubes were investigated on a single tube level using nearinfrared photoluminescence (PL) microscopy as well as Raman, atomic force and scanning electron microscopy (SEM). For photoluminescence excitation (PLE) spectroscopy of individual, semiconducting single-walled carbon nanotubes (SWNTs), a specialized PL set-up was built allowing completely automated measurements within an excitation wavelength range of ~600 -1000nm (employing 3 tunable lasers) and PL imaging with a spatial resolution down to 400 nm.
The PL of as-grown, suspended nanotubes was compared to that of SWNTs in D2O/surfactant dispersions as well as to SWNTs embedded in organic solvents. ... mehr

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Volltext §
DOI: 10.5445/IR/200074442
Coverbild
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Nanotechnologie (INT)
Publikationstyp Hochschulschrift
Jahr 2009
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0947-8620
urn:nbn:de:0005-074537
KITopen-ID: 200074442
Reportnummer: FZKA-7453
HGF-Programm 43.02.02 (POF II, LK 01)
Verlag FZKA, Karlsruhe
Serie Wissenschaftliche Berichte. FZKA ; 7453
Abschlussart Dissertation
Fakultät Fakultät für Chemie und Biowissenschaften (CHEM-BIO)
Institut Institut für Physikalische Chemie (IPC)
Prüfungsdaten 01.01.2009
Referent/Betreuer Prof. M. Kappes
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
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