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Two-dimensional nanoparticle self-assembly using plasma-induced Ostwald ripening

机译：利用等离子体诱导的奥斯特瓦尔德成熟的二维纳米粒子自组装

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In this work, a novel Ag nanoparticle self-assembly process based on plasma-induced two-dimensional Ostwald ripening is demonstrated. Ag nanoparticles are deposited on p-doped Si substrates using a DC magnetron sputtering process. With the assistance of O_2/Ar plasma treatment, different sizes and patterns of Ag nanoparticles are formed, due to the Ostwald ripening. The evolution of plasma-induced nanoparticle ripening is studied and a clear increase in particle size and a decrease in particle density are observed with increasing plasma treatment. From the experiments, it is concluded that the initial nanoparticle density and the plasma gas mixture (Ar/O_2 ratio) are important factors that affect the ripening process. The proposed plasma-directed Ag nanoparticle self-assembly provides a rapid method of tailoring the nanoparticle distribution on substrates, with potential applications in the fields of solar cells, biosensors, and catalysis.
机译：在这项工作中，展示了一种基于等离子体诱导的二维奥斯特瓦尔德熟化的新型银纳米粒子自组装过程。使用直流磁控溅射工艺将Ag纳米颗粒沉积在p掺杂的Si衬底上。在O_2 / Ar等离子体处理的辅助下，由于奥斯特瓦尔德熟化，形成了不同尺寸和样式的Ag纳米颗粒。研究了等离子体诱导的纳米颗粒成熟的过程，并观察到随着等离子体处理的增加，颗粒大小明显增加而颗粒密度减小。从实验中得出的结论是，初始纳米颗粒密度和等离子体气体混合物（Ar / O_2比）是影响成熟过程的重要因素。提出的等离子体导向的银纳米粒子自组装提供了一种快速的方法，可以调整纳米粒子在基材上的分布，在太阳能电池，生物传感器和催化领域具有潜在的应用前景。

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