この研究は中国の若い科学者、国家自然科学基金、中国の (許可番号 51472164)、A のために 1,000 の才能プログラム支えられた * スター ファロス プログラム (グラント号 152 70 00014)、高度な 2 D の NUS センターからの支援施設材料。

注意: いくつかの化学薬品やガスを使った作品、毒性、発癌性、可燃性、爆発です。工学的制御 (ドラフト) と個人用保護具 (保護メガネ、プロの防護マスク、手袋、白衣、完全な長さの使用を含む蒸着トランスポートを実行するときにすべての適切な安全対策を使用してください。パンツ、および閉鎖つま先の靴)。
1. 自動調整機能温度コント ローラーのパラメーター
注: SnSe フレークの合成前に炉の暖房システムの製造元のマニュアルに従って校正する必要があります。
<ol><li>ターゲット温度として最も一般的に使用される温度の 80% を設定します。ここでは、560 oC 1 時間を設定し、炉を実行します。</li>
	<li>温度が 560 oC に近づくとき、1 の主な 2 s、パラメーター「HAL」がポップアップ表示されるに注意してください"設定"を押します「設定」キーを押して次パラメーターを行く s。</li>
	<li>「セット」キーを押し続けてください。後「続き = 3"が表示されたら、それは 2 としてセット。システムが起動、Int、プロ、Lt、値を動作するように自動調整機能とシステムが 3 に進みます。再自動調整が必要な場合は、2 として設定します。</li>
</ol>2. 石英管、セラミック ボートの前処理
注: SnSe フレークの合成する前に、新しいセラミック ボートと新しい石英管洗浄プロセスは、必要な高温は前処理します。
<ol><li>新しい直径 1 インチ石英チューブ内の新しいセラミック ボートを配置します。新しい 2 インチ直径の石英管と水平円管炉内直径 1 インチ石英管を配置します。チューブの両端をしっかりと固定し、サポートされていることを確認します。</li>
	<li>炉蓋を閉めるし、1,000 oC 以上 30 分にチューブ炉の熱します。</li>
	<li>炉の中心の温度に近づく 1,000 oC と、1,000 oC で 30 分間で炉を維持します。その後、徐々 に他の移動チューブ炉端から端まで石英管壁とセラミック ボート洗浄するため管の全体の長さを加熱します。</li>
	<li>この後、チューブ炉炉オフにして部屋の温度に冷却するを許可します。炉内が室温に冷却するときの炉蓋を開き、新しいセラミック ボートとその後の実験に使える新しい直径 1 インチ石英管を取り出します。</li>
</ol>3. 前処理 SiO 2 /Si 基板
<ol><li>SiO2/Si ウエハー (300 nm 厚 SiO2ドープ si) をカット (材料表参照) 成長基板として使用される適切なサイズ (約 1.5 cm × 2 cm) にダイヤモンドのスクライバーを使用します。</li>
	<li>アセトン、イソプロパノール、水、窒素ブローの SiO2/Si 基板をクリーニングします。</li>
</ol>4. 一括長方形の合成形 SnSe フレーク
<ol><li>場所 0.010 g SnSe はパウダーきれいなセラミック ボート (材料の表を参照してください)。セラミック ボート、成長面 SnSe 粉にきれいな SiO2/Si 基板 (約 1.5 cm × 2 cm) を配置します。直径 1 インチきれいな石英管内セラミック ボートの位置。</li>
	<li>外では、直径 2 インチ石英管と水平円管炉内直径 1 インチ石英管を置き、セラミック ボートがチューブ炉の加熱帯の上流に位置することを確認します。チューブの両端にフランジを締め、シールは直径 2 インチ石英管ベント弁を閉じます。</li>
	<li>石英管、ポンプにチューブに空気と水分を削除する 〜 1 × 10-2 mbar の圧力管に接続するポンプをオンにします。その圧力が達成された後は、ポンプの電源を切ります。</li>
	<li>キャリア ガスバルブ、ガス流量計を使用してガスの流れを制御するを開きます。40 分 (sccm) Ar あたり標準立方 cm 10 sccm H2を紹介 (純度: 99.9%) 石英管大気圧を達成するまでに。石英管のガスの連続的なフローを許可するように通気弁を開きます。</li>
	<li>炉蓋を閉めるし、急速に熱 35 oC 分加熱あたりチューブ炉。</li>
	<li>炉の中心の温度に近づく 700 oC、SnSe 粉末を炉の中心に位置するチューブ炉をすばやく移動します。SnSe 粉が蒸発し、SnSe フレーク一括 SiO2/Si 表面に入金されます。</li>
	<li>15 分成長時間後すぐに部屋の温度にチューブ炉を冷却するための炉蓋を開きます。一方、Ar/H2キャリアガスを最大、未反応ガスまたはチューブから粒子を駆動するのに役立ちますの流れを調整します。成長過程が完了したら、一括 SnSe フレークは SiO2/Si 基板の表面に取得されます。</li>
</ol>5. 単層長方形の試作形 SnSe フレーク
<ol><li>新しいきれいなセラミック ボートとして成長して一括 SnSe/SiO2/Si サンプルの顔を配置します。新しいきれいな 1 インチ径石英管内セラミック ボートの位置。</li>
	<li>あるセラミック ボートで 2 インチ直径の石英管と水平円管炉内直径 1 インチ石英管を入れてチューブ炉の加熱帯の上流。チューブの両端にフランジを締め、2 インチ径の石英管を密封する弁を閉じます。</li>
	<li>石英チューブ、ダウン チューブに空気と水分を削除する 〜 1 × 10-2 mbar の圧力にチューブ ポンプに接続するポンプをオンにします。それが達成された後は、ポンプの電源を切ります。</li>
	<li>キャリア ガスバルブ、ガス流量計を使用してガスの流れを制御するを開きます。50 sccm N2ご紹介 (純度: 99.9%) 大気圧が達成されるまでは、石英管に。石英管のガスの連続的なフローを許可するように通気弁を開きます。</li>
	<li>炉蓋を閉めるし、急速に熱管炉 700 oC で 20 分。</li>
	<li>炉の中心の温度に近づく 700 oC と、炉の中心に一括 SnSe/SiO2/Si サンプルを配置するチューブ炉をすばやく移動します。</li>
	<li>700 oC エッチング プロセスを完了する 5 〜 20 分のために炉を維持します。その後、炉の蓋を開けるし、すぐに部屋の温度にチューブ炉を冷却します。一方、未反応ガスまたはチューブから粒子を駆動するのに役立ちます最大 N2ガスの流れを保ちます。エッチング プロセスが完了したら、単層長方形 SnSe フレーク SiO2/Si 基板の表面に得を観察します。 注: エッチング時間とエッチング用ガスは、このプロセスの主な支配要因です。参照 29 でエッチング メカニズムを調査、そう参照 29 詳細についてを参照してください。</li>
</ol>

<ol>
	<li>Geim, A. K., Novoselo, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Rise+of+Graphene.">The Rise of Graphene.</a> Nature Mater. 6, 183-191 (2007).</li><li>Chhowalla, M., Shin, H. S., Eda, G., Li, L. -. J., Loh, K. P., Zhang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Chemistry+of+Two-Dimensional+Layered+Transition+Metal+Dichalcogenide+Nanosheets.">The Chemistry of Two-Dimensional Layered Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets.</a> Nat. Chem. 5, 263-275 (2013).</li><li>Zhang, W., Wang, Q., Chen, Y., Wang, Z., Wee, A. T. 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S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-Scale+Pattern+Growth+of+Graphene+Films+for+Stretchable+Transparent+Electrodes.">Large-Scale Pattern Growth of Graphene Films for Stretchable Transparent Electrodes.</a> Nature. 457, 706-710 (2009).</li><li>Shalom, M., Gimenez, S., Schipper, F., Herraiz-Cardona, I., Bisquert, J., Antonietti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Carbon+Nitride+Growth+on+Surfaces+for+Hydrogen+Evolution+Electrodes.">Controlled Carbon Nitride Growth on Surfaces for Hydrogen Evolution Electrodes.</a> Angew. Chem. 126, 3728-3732 (2014).</li><li>Liu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-Free+Efficient+Photocatalyst+for+Stable+Visible+Water+Splitting+via+a+Two-Electron+Pathway.">Metal-Free Efficient Photocatalyst for Stable Visible Water Splitting via a Two-Electron Pathway.</a> Science. 347, 970-974 (2015).</li><li>Jiang, J., Zou, J., Wee, A. T. S., Zhang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+Single-Layer+g-C3N4/Ag+Hybrids+for+Surface-Enhanced+Raman+Scattering+(SERS).">Use of Single-Layer g-C3N4/Ag Hybrids for Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS).</a> Sci.Rep. 6 (1-10), 34599 (2016).</li><li>Jiang, J., Zhu, L., Zou, J., Ou-yang, L., Zheng, A., Tang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro/Nano-Structured+Graphitic+Carbon+Nitride-Ag+Nanoparticle+Hybrids+as+Surface-Enhanced+Raman+Scattering+Substrates+with+Much+Improved+Long-Term+Stability.">Micro/Nano-Structured Graphitic Carbon Nitride-Ag Nanoparticle Hybrids as Surface-Enhanced Raman Scattering Substrates with Much Improved Long-Term Stability.</a> Carbon. 87, 193-205 (2015).</li><li>Jariwala, D., Marks, T. J., Hersam, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mixed-dmensional+van+der+Waals+Heterostructures.">Mixed-dmensional van der Waals Heterostructures.</a> Nature Mater. 16, 170-181 (2017).</li><li>Late, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GaS+and+GaSe+Ultrathin+Layer+Transistors.">GaS and GaSe Ultrathin Layer Transistors.</a> Adv. Mater. 24, 3549-3554 (2012).</li><li>Klein, A., Lang, O., Schlaf, R., Pettenkofer, C., Jaegermann, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronically+Decoupled+Films+of+InSe+Prepared+by+van+der+Waals+Epitaxy:+Localized+and+Delocalized+Valence+States.">Electronically Decoupled Films of InSe Prepared by van der Waals Epitaxy: Localized and Delocalized Valence States.</a> Phys. Rev. Lett. 80, 361-364 (1998).</li><li>Gomes, L. C., Carvalho, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphorene+Analogues:+Isoelectronic+Two-Dimensional+Group-IV+Monochalcogenides+with+Orthorhombic+Structure.">Phosphorene Analogues: Isoelectronic Two-Dimensional Group-IV Monochalcogenides with Orthorhombic Structure.</a> Phys. Rev. B. 92 (1-8), 085406 (2015).</li><li>Xue, D., Tan, J., Hu, J., Hu, W., Guo, Y., Wan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anisotropic+Photoresponse+Properties+of+Single+Micrometer-Sized+GeSe+Nanosheet.">Anisotropic Photoresponse Properties of Single Micrometer-Sized GeSe Nanosheet.</a> Adv. Mater. 24, 4528-4533 (2012).</li><li>Antunez, P. D., Buckley, J. J., Brutchey, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tin+and+Germanium+Monochalcogenide+IV-VI+Semiconductor+Nanocrystals+for+Use+in+Solar+Cells.">Tin and Germanium Monochalcogenide IV-VI Semiconductor Nanocrystals for Use in Solar Cells.</a> Nanoscale. 3, 2399-2411 (2011).</li><li>Zhao, L. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultralow+Thermal+Conductivity+and+High+Thermoelectric+Figure+of+Merit+in+SnSe+Crystals.">Ultralow Thermal Conductivity and High Thermoelectric Figure of Merit in SnSe Crystals.</a> Nature. 508, 373-377 (2014).</li><li>Zhao, L. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrahigh+Power+Factor+and+Thermoelectric+Performance+in+Hole-Doped+Single-Crystal+SnSe.">Ultrahigh Power Factor and Thermoelectric Performance in Hole-Doped Single-Crystal SnSe.</a> Science. 351, 141-144 (2016).</li><li>Bhatt, V. P., Gireesan, K., Pandya, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+and+Characterization+of+SnSe+and+SnSe2+Single+Crystals.">Growth and Characterization of SnSe and SnSe2 Single Crystals.</a> J. Cryst. Growth. 96, 649-651 (1989).</li><li>Yu, J. G., Yue, A. S., Stafsudd, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+and+Electronic+Properties+of+the+SnSe+Semiconductor.">Growth and Electronic Properties of the SnSe Semiconductor.</a> J. Cryst. Growth. 54, 248-252 (1981).</li><li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tinselenidene:+a+Two-dimensional+Auxetic+Material+with+Ultralow+Lattice+Thermal+Conductivity+and+Ultrahigh+Hole+Mobility.">Tinselenidene: a Two-dimensional Auxetic Material with Ultralow Lattice Thermal Conductivity and Ultrahigh Hole Mobility.</a> Sci. Rep. 6 (1-9), (2016).</li><li>Liu, X., Li, Y., Zhou, B., Wang, X., Cartwright, A. N., Swihart, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shape-Controlled+Synthesis+of+SnE+(E=S,+Se)+Semiconductor+Nanocrystals+for+Optoelectronics.">Shape-Controlled Synthesis of SnE (E=S, Se) Semiconductor Nanocrystals for Optoelectronics.</a> Chem. Mater. 26, 3515-3521 (2014).</li><li>Franzman, M. A., Schlenker, C. W., Thompson, M. E., Brutchey, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solution-Phase+Synthesis+of+SnSe+Nanocrystals+for+Use+in+Solar+Cells.">Solution-Phase Synthesis of SnSe Nanocrystals for Use in Solar Cells.</a> J. Am. Chem. Soc. 132, 4060-4061 (2010).</li><li>Baumgardner, W. J., Choi, J. J., Lim, Y. -. F., Hanrath, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SnSe+Nanocrystals:+Synthesis,+Structure,+Optical+Properties,+and+Surface+Chemistry.">SnSe Nanocrystals: Synthesis, Structure, Optical Properties, and Surface Chemistry.</a> J. Am. Chem. Soc. 132, 9519-9521 (2010).</li><li>Boscher, N. D., Carmalt, C. J., Palgrave, R. G., Parkin, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atmospheric+Pressure+Chemical+Vapour+Deposition+of+SnSe+and+SnSe+2+Thin+Films+on+Glass.">Atmospheric Pressure Chemical Vapour Deposition of SnSe and SnSe 2 Thin Films on Glass.</a> Thin Solid Films. 516, 4750-4757 (2008).</li><li>Zhao, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Synthesis+of+Single-Crystal+SnSe+Nanoplates.">Controlled Synthesis of Single-Crystal SnSe Nanoplates.</a> Nano Res. 8, 288-295 (2015).</li><li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-Layer+Single-Crystalline+SnSe+Nanosheets.">Single-Layer Single-Crystalline SnSe Nanosheets.</a> J. Am. Chem. Soc. 135, 1213-1216 (2013).</li><li>Jiang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-Step+Fabrication+of+Single-Layer+Rectangular+SnSe+Flakes.">Two-Step Fabrication of Single-Layer Rectangular SnSe Flakes.</a> 2D Mater. 4 (1-9), 021026 (2017).</li></ol>

何を開示する必要があります。

ここでは、蒸気輸送法と窒素の大気圧におけるエッチング技術の組み合わせが最初に報じた。このプロトコルでは、重要なステップは、単層 SnSe フレークの製造のセクションです。
バルク サンプルは、高品質の単層サンプルを形成するエッチングすることができます、バルク試料の厚さを均一にする必要があります、バルク サンプルの分解温度はエッチング温度よりも高くする必要があります。結果のサンプルは、完全にエッチングされているほとんどのバルク サンプルのための低カバレッジ密度を有する。
走査トンネル顕微鏡 (STM) の申込は、単層試料の適用範囲密度十分ではないです。ただし、光電子デバイスのアプリケーションの適用範囲密度は満足です。小説 2 D グループ IV モノカルコゲナイドの材料に対する興味の最近の増加されており、この単純な 2 段階の作製に拡張することができます、他の大型高-品質の準備で他の人の参考になることと思います極薄の 2 D 素材。
長期的な安定性、x 線回折分析、および SnSe フレークのラマン散乱による評価の調査は29他の場所で見つけることができます。

近年、一括対応1以上優れた電気的、光学的、および機械的特性を持つ 2 D 素材の可能性があるため、グラフェンの分離を成功させる以来花が咲いた 2 次元 (2 D) 材料の研究,2,3,4,5. 2 D 素材表示有望なアプリケーションで光と電子機器6、7触媒、水8,9, 表面増強ラマン散乱検出10 ,11等2 D 材に剥離することができます積層材料の大家族を明らかに至る半金属のグラフェン半導体遷移金属ダイカルコゲナイド (TMDs の偉大な多様性) と黒のリン (BP)、絶縁六方晶窒化ホウ素 (H-BN)。これらの材料とヘテロ構造近年、よく研究されているし、多くの新しいプロパティとアプリケーションの12を出展いたしました。以下が検討その他が、iiia 期で材料を層同様に 2 D を約束-(ガス、GaSe、昆虫)13,14 , IVA 経由-16,17家族がいる (GeS、GeSe、および SnS)15,を介してまた最近注目。
イヴァに属している SnSe-グループを介して原子pnmaスペース グループに配置され、phosphorene の結晶構造のようなレイヤー内で座屈斜方晶構造に結晶化によって異なります。SnSe 0.6 eV のバンド ギャップを持つナロー ギャップ半導体がよりよく知られているよりユニークなの熱電特性のままに 923 K18,19 2.6 の ZT (メリットの熱電図) 値が非常に高い報告、これはその特殊な電子構造と低熱伝導率に起因しています。Stockbarger ・ ブリッジマン法20または化学気相輸送法など一括 SnSe 結晶が市販されていて、既知の方法によって育てることができる中も誘電体における少数層と単層 SnSe21、大きくサイズ基板より困難です。高配向性熱分解黒鉛 (HOPG)、雲母、SiO2Si3N4、ガラスなどの 2 D 素材成長を支える多くの基板があります。低コスト SiO2誘電体は、最も一般的に使用される基板、これらは誘電体が電気の裏門の一部として奉仕、電界効果トランジスタの作製を許可します。グラフェンと TMDs とは異なり、我々 の経験で、マイクロ剥離法による少数層または単層 SnSe フレークを得ることが困難一括 SnSe がある層間結合エネルギー22 32 meV の高/2厚さにつながる Å層剥離のフレークの端に沿っても。したがって、いくつかの層と単層 SnSe の新奇な電子物性を研究する絶縁基板上に高品質大型単層 SnSe 結晶を準備する新しい、シンプルで、低コスト合成法が必要、特に SnSe 以来低および中程度の温度範囲19エネルギー変換熱電変換アプリケーションの候補として偉大な約束を示します。
いくつかの研究者は、高品質 SnSe 結晶を合成する方法を開発しました。劉ら23と Franzmanら24新規2とアルキル-燐化水素-セレンまたはジアルキルアミンを使用して nanopolyhedra、ナノフラワー、単一結晶性ナノシート ナノプレート量子ドットなど、さまざまな形の SnSe ナノ結晶を合成するのにソリューション フェーズ メソッドの使用前駆体としての diselenium。Baumgardnerら25が熱い trioctylphosphine に bis[bis(trimethylsilyl)amino]tin(II) を注入してコロイド SnSe ナノ粒子を合成し、直径 4 ~ 10 nm のナノ結晶を得た。Boscherら26四塩化錫比 10 ジエチル セレンおよびその合成より大きい錫四塩化やジエチル セレン化前駆体を用いたガラス基板上 SnSe 映画を取得するのに大気圧化学気相蒸着法を使用SnSe 映画が約 100 nm 厚と外観は銀黒。趙ら27使用低真空システムでトランスポート蒸着マイカ基板上への単結晶 SnSe ナノプレートの合成し、1-6 μ m の正方形のプレートを入手します。ただし、取得単層 SnSe 結晶は不可能なこれらの技術を使用しています。Li et al.28は、単層単結晶 SnSe ナノシート新規4と SeO2前駆体を用いたワンポット合成法を合成に成功しました。しかし彼女たちは約 300 の横方向のサイズを取得することができる唯一のナノシートの nm。我々 は最近私たちを大型単層の SnSe 結晶相の純粋な29である高品質を成長させる方法を公開しています。この詳細なプロトコルは、大型高品質極薄 2 D 等この方法論を使用して成長する新しい実務を支援するものです。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1083">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">SnSe powder&#160;&#160;</td>
			<td style="width:295px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:159px;">1315-06-6</td>
			<td style="width:347px;">(99.999%) toxic, carcinogenic</td>
		</tr>
		<tr height="28">
			<td height="28" style="height:28px;width:283px;">Ar gas</td>
			<td style="width:295px;"></td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td>explosive</td>
		</tr>
		<tr height="32">
			<td height="32" style="height:32px;width:283px;">H2 gas</td>
			<td style="width:295px;"></td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td>flammable, explosive</td>
		</tr>
		<tr height="32">
			<td height="32" style="height:32px;">SiO2/Si wafer</td>
			<td style="width:295px;"></td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td>300 nm thick SiO2 on heavily doped Si</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acetone</td>
			<td style="width:295px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>67-64-1</td>
			<td>toxic, flammable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isopropanol</td>
			<td style="width:295px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td>67-63-0</td>
			<td>flammable</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Quartz tube</td>
			<td>Dongjing Quartz Company, China</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Ceramic boat</td>
			<td style="width:295px;">Dongjing Quartz Company, China</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Optical microscope</td>
			<td style="width:295px;">Olympus, BX51</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Atomic force microscopy</td>
			<td style="width:295px;">Bruker&#160;</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td>Using FastScan-A probe type&#160; and ScanAsyst-air</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Scanning electron microscopy&#160;</td>
			<td style="width:295px;">JEOL JSM-6700F</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">transmission electron microscopy</td>
			<td style="width:295px;">FEI Titan</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Tube furnace</td>
			<td style="width:295px;">MTI Corporation</td>
			<td style="width:159px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

atmospheric pressure fabrication of large-sized single-layer rectangular snse flakes

錫セレン (SnSe) は phosphorene のような座屈構造を持つ層状金属カルコゲナイド系材料の家族に属し、二次元ナノ電子デバイスでアプリケーションの可能性を示しています。SnSe ナノ結晶を合成する多くの方法が開発されているが大きな課題のまま大型単層 SnSe フレークを製造するための簡単な方法。ここで、実験を直接大型シングル層長方形 SnSe 絶縁基板の大気圧石英管で簡単な 2 段階製造方法を使用して、一般的に使用される SiO2/Si のフレークを成長させる方法を紹介します。炉システム。~6.8 Å の平均厚さの単層長方形 SnSe フレークし、トランスポート蒸着法と窒素エッチング ルートの組み合わせにより約 30 μ m × 50 μ m の横方向の寸法を作製しました。我々 の形態、組織、および長方形の SnSe フレークの電気的特性を特徴し、優れた結晶性と良好な電子特性を得られます。2 段階の作製方法についてのこの記事は、成長同様二次元、大型、シングル層材料を大気圧システムを使用して他の研究者を助けることができます。

実験装置、光学センサー画像、原子間力顕微鏡 (AFM) 画像は、走査型電子顕微鏡 (SEM) 像、捏造 SnSe フレークの透過電子顕微鏡 (TEM) 像の回路図は図 1に示す図 2、および図 3。光の画像は、従来の光学顕微鏡によって実行されます。接眼レンズが 10 倍、対物レンズは 20 X、50 X、100 X。露出時間約 0.3 秒です。得られた光学画像の解像度は 1, 376 × 1, 038 です。スキャン サイズは縦横比 1 の 30 μ m です。X および Y のオフセットと角度は 0 として設定されます。スキャン速度の値は、512 サンプル/ライン 3.92 Hz です。比例ゲイン、積分ゲインは、それぞれ 5.000, 1.000 として設定されます。振幅、駆動周波数と振幅 208.9 として設定 mV、1400.789 KHz、85.14 mV、それぞれ。30 で作動させる電子顕微鏡 SEM および TEM イメージを行った kV や 200 kV、それぞれ。
図 1 SnSe 粉末は、大気圧の石英蒸気輸送堆積法による大型長方形一括 SnSe フレークを成長する SiO2/Si 表面上の前駆物質を蒸発プロセスを示しています。管システム。単層 SnSe 薄片を作製するには、窒素エッチングの隣接するチューブ炉として成長して一括 SnSe/SiO2/Si サンプルが転送されます。我々 は、任意の熱化学的治療法を採用していなかったも成長過程の後彼らが必要であった。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57023/57023fig1.jpg"> 図 1: 合成します。実験装置と合成のプロセスを示す模式図一括矩形 SnSe フレークと長方形 SnSe フレーク単層膜の作製。<a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57023/57023fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
図 2は、光学顕微鏡ととして合成されたバルクと単層 SnSe フレークの形態の afm による評価を示します。我々 は、バルクと単層 SnSe フレーク約長方形、SiO2/Si 基板上でランダムに成長ことが分かった。図 2a-dと図 2f-i: サイズ、李らによって得られる単層単結晶 SnSe ナノシートの約 200 倍で約 30 μ m × 50 μ m にある SnSe フレークを得た28図 2eは、約 54.9 ± 5.6 nm の厚さで平らな面を明らかに典型的な合成一括 SnSe フレークの対応する線プロファイルを持つ AFM 像を示しています。~6.8 ± 1.4 の厚さを測定した Å、超薄い長方形 SnSe フレーク (図 2 j)、18Å 5.749 の単層 SnSe の理論値に近いのです。
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57023/57023fig2.jpg"> 図 2: SnSe フレークのイメージ。光学画像として合成したバルク (a ~ d) と単一の層 (f i) 長方形の形 SnSe フレークです。一括 (e) と単一の層 (j) 長方形の典型的な原子間力顕微鏡画像形 SnSe フレーク フレーク エッジ (、) の (f)、それぞれ。著作権: IOP 発行 (必要を再現するためのアクセス許可)。この図は、江らから変更されています。29<a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57023/57023fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
として合成した試料の微細構造と化学組成を分析するには、我々 によって特徴付けられるバルクと単層 SnSe フレーク SEM およびエネルギー分散型 x 線分析法 (EDX)。図 3a-bは、バルクと SiO2/Si ウエハーの表面にランダムに配布されている単層 SnSe フレークの典型的な SEM 像を示しています。我々 は、バルクと単層 SnSe フレークが光学顕微鏡画像 (図 2) から得られた結果と良い一致で約 30 μ m × 50 μ m、寸法約長方形を見ることができます。EDX スペクトル (図 3 c) は、化学量論的 SnSe されない SnSe2として合成したバルク サンプルで Sn と Se の 1:0.92 原子比を示しています。図 3 d転送 SnSe フラグメントの典型的な TEM 像を示しています。単層 SnSe フラグメントの選択した領域の電子回折パターン (SAED) 明らかにサンプルが単結晶であることを示す (図 3 e)、直交対称回折パターンを表わす自然の中。単層 SnSe フレークは [100] 面方向に沿って通常によって方向づけられる、SAED も0 kl反射のスポット パターンを示す。図 3 fから 2 つの明白な直交格子縞を持つ転送 SnSe フラグメントの高分解能電子顕微鏡 (TEM) イメージを示しています、飛行機と格子間隔約 0.30 の nm。格子縞の間の角度は約 86.5o、理論18との合意の斜方晶系の結晶構造に対応します。
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57023/57023fig3.jpg"> 図 3: SEM 像(、)、EDX スペクトル (c) 一括 SnSe のフレーク。SEM 像 (b)、TEM 像 (d)、SAED パターン (e)、および単層長方形 SnSe フレークの高分解能 TEM 像 (f) フラグメント、それぞれ。著作権: IOP 発行 (必要を再現するためのアクセス許可)。この図は、江らから変更されています。29<a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/57023/57023fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

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Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

プロトコルは、大型シングル層長方形の形をした SnSe は大気圧石英チューブ炉システムのフレーク低コスト SiO2/Si 誘電体基板上に成長する 2 段階製造技術が実証されます。

大型単層長方形 SnSe フレークの大気圧作製

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

atmospheric-pressure-fabrication-large-sized-single-layer-rectangular

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Engineering

8.1K ビュー.  Shenzhen University. プロトコルは、大型シングル層長方形の形をした SnSe は大気圧石英チューブ炉システムのフレーク低コスト SiO2/Si 誘電体基板上に成長する 2 段階製造技術が実証されます。

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Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides

Complex materials such as high Tc superconductors, multiferroics, and colossal magnetoresistors have electronic and magnetic properties that arise from the inherent strong electron correlations that reside within them. These materials can also possess electronic phase separation in which regions of vastly different resistive and magnetic behavior can coexist within a single crystal alloy material. By reducing the scale of these materials to length scales at and below the inherent size of the electronic domains, novel behaviors can be exposed. Because of this and the fact that spin-charge-lattice-orbital order parameters each involve correlation lengths, spatially reducing these materials for transport measurements is a critical step in understanding the fundamental physics that drives complex behaviors. These materials also offer great potential to become the next generation of electronic devices 1-3. Thus, the fabrication of low dimensional nano- or micro-structures is extremely important to achieve new functionality. This involves multiple controllable processes from high quality thin film growth to accurate electronic property characterization. Here, we present fabrication protocols of high quality microstructures for complex oxide manganite devices. Detailed descriptions and required equipment of thin film growth, photo-lithography, and wire-bonding are presented.

We describe the use of pulsed laser deposition (PLD), photolithography and wire-bonding techniques to create micrometer scale complex oxides devices. The PLD is utilized to grow epitaxial thin films. Photolithography and wire-bonding techniques are introduced to create practical devices for measurement purposes.

空間的に閉じ込められた複合酸化物の作製

Complex materials such as high Tc superconductors, multiferroics, and colossal magnetoresistors have electronic and magnetic properties that arise from ...

工学

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

エクストリーム圧力と温度での合成とMicrodiffraction

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Measurement of Coherence Decay in GaMnAs Using Femtosecond Four-wave Mixing

The application of femtosecond four-wave mixing to the study of fundamental properties of diluted magnetic semiconductors ((s,p)-d hybridization, spin-flip scattering) is described, using experiments on GaMnAs as a prototype III-Mn-V system.&#160; Spectrally-resolved and time-resolved experimental configurations are described, including the use of zero-background autocorrelation techniques for pulse optimization.&#160; The etching process used to prepare GaMnAs samples for four-wave mixing experiments is also highlighted.&#160; The high temporal resolution of this technique, afforded by the use of short (20 fsec) optical pulses, permits the rapid spin-flip scattering process in this system to be studied directly in the time domain, providing new insight into the strong exchange coupling responsible for carrier-mediated ferromagnetism.&#160; We also show that spectral resolution of the four-wave mixing signal allows one to extract clear signatures of (s,p)-d hybridization in this system, unlike linear spectroscopy techniques.&#160;&#160; This increased sensitivity is due to the nonlinearity of the technique, which suppresses defect-related contributions to the optical response. This method may be used to measure the time scale for coherence decay (tied to the fastest scattering processes) in a wide variety of semiconductor systems of interest for next generation electronics and optoelectronics.

The technique of femtosecond four-wave mixing is described, including spectrally-resolved and time-resolved configurations. We illustrate the utility of this technique for the investigation of crucial physical properties in the III-V diluted magnetic semiconductors, afforded by its nonlinearity and high temporal resolution.

フェムト秒四光波混合を用いてのGaMnAsコヒーレンス崩壊の測定

The application of femtosecond four-wave mixing to the study of fundamental properties of diluted magnetic semiconductors ((s,p)-d hybridization, ...

Fabrication and Testing of Microfluidic Optomechanical Oscillators

Cavity optomechanics experiments that parametrically couple the phonon modes and photon modes have been investigated in various optical systems including microresonators. However, because of the increased acoustic radiative losses during direct liquid immersion of optomechanical devices, almost all published optomechanical experiments have been performed in solid phase. This paper discusses a recently introduced hollow microfluidic optomechanical resonator. Detailed methodology is provided to fabricate these ultra-high-Q microfluidic resonators, perform optomechanical testing, and measure radiation pressure-driven breathing mode and SBS-driven whispering gallery mode parametric vibrations. By confining liquids inside the capillary resonator, high mechanical- and optical- quality factors are simultaneously maintained.

Parametric optomechanical excitations have recently been experimentally demonstrated in microfluidic optomechanical resonators by means of optical radiation pressure and stimulated Brillouin scattering. This paper describes the fabrication of these microfluidic resonators along with methodologies for generating and verifying optomechanical oscillations.

作製とマイクロ流体光力学発振器のテスト

Cavity optomechanics experiments that parametrically couple the phonon modes and photon modes have been investigated in various optical systems including ...

How to Ignite an Atmospheric Pressure Microwave Plasma Torch without Any Additional Igniters

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a stable and continuous operation of the plasma is possible and the plasma torch can be used for many different applications. On one hand, the hot (3,600 K gas temperature) plasma can be used for chemical processes and on the other hand the cold afterglow (temperatures down to almost RT) can be applied for surface processes. For example chemical syntheses are interesting volume processes. Here the microwave plasma torch can be used for the decomposition of waste gases which are harmful and contribute to the global warming but are needed as etching gases in growing industry sectors like the semiconductor branch. Another application is the dissociation of CO2. Surplus electrical energy from renewable energy sources can be used to dissociate CO2 to CO and O2. The CO can be further processed to gaseous or liquid higher hydrocarbons thereby providing chemical storage of the energy, synthetic fuels or platform chemicals for the chemical industry. Applications of the afterglow of the plasma torch are the treatment of surfaces to increase the adhesion of lacquer, glue or paint, and the sterilization or decontamination of different kind of surfaces. The movie will explain how to ignite the plasma solely by microwave power without any additional igniters, e.g., electric sparks. The microwave plasma torch is based on a combination of two resonators &#8212; a coaxial one which provides the ignition of the plasma and a cylindrical one which guarantees a continuous and stable operation of the plasma after ignition. The plasma can be operated in a long microwave transparent tube for volume processes or shaped by orifices for surface treatment purposes.

This movie shows how an atmospheric plasma torch can be ignited by microwaves with no additional igniters and provides a stable and continuous plasma operation suitable for plenty of applications.

追加のイグナイタずに大気圧マイクロ波プラズマトーチに点火する方法

This movie shows how an atmospheric pressure plasma torch can be ignited by microwave power with no additional igniters. After ignition of the plasma, a ...

Atomically Traceable Nanostructure Fabrication

Reducing the scale of etched nanostructures below the 10 nm range eventually will require an atomic scale understanding of the entire fabrication process being used in order to maintain exquisite control over both feature size and feature density. Here, we demonstrate a method for tracking atomically resolved and controlled structures from initial template definition through final nanostructure metrology, opening up a pathway for top-down atomic control over nanofabrication. Hydrogen depassivation lithography is the first step of the nanoscale fabrication process followed by selective atomic layer deposition of up to 2.8 nm of titania to make a nanoscale etch mask. Contrast with the background is shown, indicating different mechanisms for growth on the desired patterns and on the H passivated background. The patterns are then transferred into the bulk using reactive ion etching to form 20 nm tall nanostructures with linewidths down to ~6 nm. To illustrate the limitations of this process, arrays of holes and lines are fabricated. The various nanofabrication process steps are performed at disparate locations, so process integration is discussed. Related issues are discussed including using fiducial marks for finding nanostructures on a macroscopic sample and protecting the chemically reactive patterned Si(100)-H surface against degradation due to atmospheric exposure.

We report a protocol for combining the atomic metrology of the Scanning Tunneling Microscope for surface patterning with selective Atomic Layer Deposition and Reactive Ion Etching. Using a robust process involving numerous atmospheric exposures and transport, 3D nanostructures with atomic metrology are fabricated.

アトミックトレーサブルナノ構造作製

Reducing the scale of etched nanostructures below the 10 nm range eventually will require an atomic scale understanding of the entire fabrication process ...

Blast Quantification Using Hopkinson Pressure Bars

Near-field blast load measurement presents an issue to many sensor types as they must endure very aggressive environments and be able to measure pressures up to many hundreds of megapascals. In this respect the simplicity of the Hopkinson pressure bar has a major advantage in that while the measurement end of the Hopkinson bar can endure and be exposed to harsh conditions, the strain gauge mounted to the bar can be affixed some distance away. This allows protective housings to be utilized which protect the strain gauge but do not interfere with the measurement acquisition. The use of an array of pressure bars allows the pressure-time histories at discrete known points to be measured. This article also describes the interpolation routine used to derive pressure-time histories at un-instrumented locations on the plane of interest. Currently the technique has been used to measure loading from high explosives in free air and buried shallowly in various soils.

This protocol details the use of Hopkinson pressure bars to measure reflected blast loading from near-field explosive events. It is capable of interpolating a pressure-time history at any point on a reflective boundary and as such can be used to fully characterize the spatial and temporal variations in loading produced.

ブラスト定量ホプキンソン圧力棒を使用して

Near-field blast load measurement presents an issue to many sensor types as they must endure very aggressive environments and be able to measure pressures ...

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors (MKIDs) for the detection of faint astrophysical signatures, as well as for quantum computing applications and materials characterization. In this paper, procedures are presented for the fabrication and characterization of thin-film superconducting microwave resonators. The fabrication methodology allows for the realization of superconducting transmission-line resonators with features on both sides of an atomically smooth single-crystal silicon dielectric. This work describes the procedure for the installation of resonator devices into a cryogenic microwave testbed and for cool-down below the superconducting transition temperature. The set-up of the cryogenic microwave testbed allows one to do careful measurements of the complex microwave transmission of these resonator devices, enabling the extraction of the properties of the superconducting lines and dielectric substrate (e.g., internal quality factors, loss and kinetic inductance fractions), which are important for device design and performance.

Superconducting microwave resonators are of interest for detection of light, quantum computing applications and materials characterization. This work presents a detailed procedure for fabrication and characterization of superconducting microwave resonator scattering parameters.

超伝導共振器の作製と評価

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors ...

An Atmospheric Pressure Plasma Setup to Investigate the Reactive Species Formation

Non-thermal atmospheric pressure (&#39;cold&#39;) plasmas have received increased attention in recent years due to their significant biomedical potential. The reactions of cold plasma with the surrounding atmosphere yield a variety of reactive species, which can define its effectiveness. While efficient development of cold plasma therapy requires kinetic models, model benchmarking needs empirical data. Experimental studies of the source of reactive species detected in aqueous solutions exposed to plasma are still scarce. Biomedical plasma is often operated with He or Ar feed gas, and a specific interest lies in investigation of the reactive species generated by plasma with various gas admixtures (O2, N2, air, H2O vapor, etc.) Such investigations are very complex due to difficulties in controlling the ambient atmosphere in contact with the plasma effluent. In this work, we addressed common issues of &#39;high&#39; voltage kHz frequency driven plasma jet experimental studies. A reactor was developed allowing the exclusion of ambient atmosphere from the plasma-liquid system. The system thus comprised the feed gas with admixtures and the components of the liquid sample. This controlled atmosphere allowed the investigation of the source of the reactive oxygen species induced in aqueous solutions by He-water vapor plasma. The use of isotopically labelled water allowed distinguishing between the species originating in the gas phase and those formed in the liquid. The plasma equipment was contained inside a Faraday cage to eliminate possible influence of any external field. The setup is versatile and can aid in further understanding the cold plasma-liquid interactions chemistry.

An experimental setup was created for the helium-operated kHz frequency plasma jet. The setup includes a cage for the plasma power supply and jet and an in-house built reactor to monitor plasma-induced reactive species without the interference of the ambient atmosphere.

反応種の形成を調査するための大気圧プラズマのセットアップ

Non-thermal atmospheric pressure (&#39;cold&#39;) plasmas have received increased attention in recent years due to their significant biomedical potential. ...

New Application of an Atmospheric Pressure Plasma Jet as a Neuro-protective Agent Against Glucose Deprivation-induced Injury of SH-SY5Y Cells

The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has attracted the attention of many researchers from multiple disciplines in recent years because its emissions include multiple types of reactive nitrogen species (RNS) and reactive oxygen species (ROS). Our previous study has shown the cytoprotective effect of the APPJ against oxidative stress-induced injuries. The aim of the present study is to provide a detailed in vitro treatment protocol regarding the neuroprotective applications of helium APPJs on glucose deprivation-induced injury in SH-SY5Y cells. The SH-SY5Y human neuroblastoma-derived cell line was maintained in RPMI 1640 medium supplemented with 15% fetal calf serum. The culture medium was then changed to RPMI 1640 without glucose before APPJ treatment. After a 1 h incubation in a cell incubator, cell viability was determined using Cell Counting Kit 8. The results showed that, compared to the glucose deprivation group, cells treated with APPJ exhibited significantly increased cell viability in a dose-dependent manner, with 8 s/well observed as an optimal dose. Meanwhile, helium flow had no effect on the glucose deprivation-induced cell impairment. Our results indicated that APPJ could be potentially used as a treatment method for the diseases in the central nervous system related to glucose deprivation. This protocol could also be used as a cytoprotective application for other cells with different impairments, but the cell culture and APPJ treatment conditions should be readjusted, and the treatment dose must be relatively low.

A protocol for the neuroprotective application of low-dose atmospheric pressure plasma treatment on glucose deprivation-induced SH-SY5Y injuries.

SH SY5Y 細胞のグルコース欠乏による障害に対して神経保護剤として大気圧プラズマ ジェットの新しいアプリケーション

The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has attracted the attention of many researchers from multiple disciplines in recent years because its emissions ...