發(fā)布時間：2021-11-17 05:39

　　單壁碳納米管具有許多優(yōu)異的物理特性,在電子器件領域有可觀的應用前景。本文是關于新型懸空單壁碳納米管器件及相關性能的研究。首先我們制備了懸空單壁碳納米管場效應晶體管,并研究了其性能;其次我們提出了一種基于液態(tài)金屬動態(tài)運動的技術來懸空碳納米管,并測量了懸空碳管器件的輸運特性;最后我們制備了懸空單壁碳納米管的網(wǎng)狀結構并研究了其拉曼光譜。論文有三個主題,如下所述:1.我們提出了一種有效的技術來制備超干凈的單根懸空單壁碳納米管晶體管。在高溫熱處理過程中,利用熔化銀的表面張力在一對鈀電極上使單根的碳納米管懸空。這種方法避免了有機化學腐蝕物接觸碳納米管,使得碳納米管器件十分干凈。而且每微米懸空碳納米管的電阻要比非懸空碳納米管的電阻小,這證實了襯底對碳納米的電學特性的影響。懸空半導體碳納米管場效應晶體管的開態(tài)電阻為50 kΩ,遷移率為8,600 cm²/（V·s）,開關比高達10⁵,這些性能顯示了這種技術的優(yōu)勢和應用潛能。2.我們證明了一種有效、快速和圓片級制備懸空單壁碳管陣列的方法,這種方式是基于在高溫熱處理中液態(tài)銀的運動來驅(qū)動碳管在預先加工好的鈀電極上懸... 

【文章來源】：山東師范大學山東省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨形態(tài)之母[1]

圖 1.2 典型的（A）單壁碳管（SWNT）和（B）多壁碳管（MWNT）的高分辨透射電子顯微鏡照片[37]。（C）和（D）分別展示了多壁碳管和單壁碳管的閉合端部。（E）一個單壁碳管束的橫截面圖，展示了單壁碳管組裝形成的晶格結構。Fig. 1.2 High-resolution transmission electron microscopy images of typical SWNT (A) andMWNT (B). Closed nanotube tips are also shown in panel C (MWNT tips) and panel D (SWNTtip, shown by arrows). (E) Cross-sectional view of a SWNT bundle that shows the crystal latticeof the organized nanotubes（2）按手性分類 根據(jù)構成單壁碳納米管的石墨烯片層的螺旋形，碳管可分成非手性型（對稱性）和手性型（非對稱型），其中手性型碳管又被稱為“螺旋式”碳納米管；非手性型碳管又可分成“椅型”和“鋸齒型”兩種，其具體的分類依據(jù)將在下文中介紹。

圖 1.3 （a）無序單壁碳納米管、（b）水平定向單壁碳納米管陣列[38]和（c）垂直定向多壁碳納米管[14]的 SEM 照片。Fig. 1.3 SEM images of (a) disordered SWNTs, (b) parallel aligned SWNTs and (c) verticalaligned SWNTs.1.2.2 碳納米管的晶格結構碳管的晶格結構是從石墨烯的結構派生出。如圖 1.4（a）所示，一根單壁碳納米管等價于一個從構成石墨烯片的二維碳原子蜂巢狀結構來卷曲的條帶結構。由于其中有無限種可選擇條帶來卷曲，所以也對應于無限種碳管結構。每一種結構對應于一種特定的手性矢量 C，而這個矢量連接了條帶中卷曲成碳管時的所重合的相對的晶格位置，這樣卷曲后得到一個無縫碳原子的圓柱面。一個特定的碳管結構則會由一個手性指數(shù)（n，m）來表示，它表示為手性矢量 C 的坐標值，


本文編號：3500310