Powerful nanosecond-range lasers using low repetition rate pulsed laser
deposition produce numerous macroscopic size particles and droplets, which
embed in thin film coatings. This problem has been addressed by lowering
the pulse energy, keeping the laser intensity optional for evaporation, so
that significant numbers of the macroscopic particles and droplets are no
longer present in the evaporated plume. The result is deposition of
evaporated plume on a substrate to form thin film of very high surface
quality. Preferably, the laser pulses have a repetition rate to produce a
continuous flow of evaporated material at the substrate. Pulse-range is
typically picosecond and femtosecond and repetition rate kilohertz to
hundreds of megahertz. The process may be carried out in the presence of a
buffer gas, which may be inert or reactive, and the increased vapour
density and therefore the collision frequency between evaporated atoms
leads to the formation of nanostructured materials of increasing interest,
because of their peculiar structural, electronic and mechanical
properties. One of these is carbon nanotubes, which is a new form of
carbon belonging to the fullerene (C.sub.60) family. Carbon nanotubes are
seamless, single or multishell co-axial cylindrical tubules with or
without dome caps at the extremities. Typically diameters range from 1 nm
to 50 nm with a length >1 .mu.m. The electronic structure may be either
metallic or semiconducting without any change in the chemical bonding or
adding of dopant. In addition, the materials have application to a wide
range of established thin film applications.
Los lasers de gran alcance de la nanosegundo-gama que usaban tarifa baja de la repetición pulsaron las partículas y las gotitas macroscópicas numerosas del tamaño del producto de la deposición del laser, que encajan en capas de la película fina. Este problema ha sido tratado bajando la energía del pulso, manteniendo la intensidad del laser opcional para la evaporación, de modo que los números significativos de las partículas y de las gotitas macroscópicas no sean ningún presente más largo en el plume evaporado. El resultado es deposición del plume evaporado en un substrato para formar la película fina de la calidad superficial muy alta. Preferiblemente, los pulsos del laser tienen una tarifa de la repetición para producir un flujo continuo del material evaporado en el substrato. la Pulso-gama es típicamente picosegundo y kilociclo de la tarifa del femtosecond y de la repetición a los centenares de megaciclos. El proceso se puede realizar en la presencia de un gas del almacenador intermediario, que puede ser inerte o reactivo, y la densidad creciente del vapor y por lo tanto la frecuencia de la colisión entre los átomos evaporados conduce a la formación de nanostructured los materiales del interés de aumento, debido a sus características estructurales, electrónicas y mecánicas peculiares. Uno de éstos es nanotubes del carbón, que es una nueva forma de carbón que pertenece a la familia del fullerene (C.sub.60). Los nanotubes del carbón son tubules cilíndricos coaxiales inconsútiles, solos o del multishell con o sin los casquillos de la bóveda en las extremidades. Los diámetros se extienden típicamente a partir de 1 nm a 50 nm con un mu.m de la longitud 1. La estructura electrónica puede ser metálica o semiconductora sin ningún cambio en la vinculación química o la adición del dopant. Además, los materiales tienen uso a una amplia gama de los usos establecidos de la película fina.