天線耦合的碳納米管薄膜場效應晶體管太赫茲探測器
發(fā)布時間：2021-07-18 07:21
太赫茲波是一種介于紅外與毫米波之間的電磁波,蘊含著豐富的物理、化學和結構信息,在太空探測、生物醫(yī)療診斷、安檢與通信等領域有著廣泛的應用前景。太赫茲探測是太赫茲發(fā)展中的一項關鍵技術,其核心器件是太赫茲探測器。基于AlGaN/GaN異質結高電子遷移率晶體管（AlGaN/GaN-HEMT）場效應自混頻探測器,已應用于室溫下高靈敏度的太赫茲探測。單壁半導體型碳納米管（s-SWCNT）是一種新型納米材料,已用于制備薄膜場效應晶體管,并表現(xiàn)出高電子遷移率(105 c m2?V-1?s-1)、低歐姆接觸電阻（10 k?）、低閾值擺幅（60 mV/dec）和高電流開關比（108）等特性�；趫鲂曰祛l機制,太赫茲天線能夠在碳納米管溝道內分別感應出平行和垂直溝道方向的電場,分別調控載流子的漂移速度和濃度,并在溝道內產生定向的混頻電流。因此,碳納米管有望用于制備太赫茲探測器,并實現(xiàn)高靈敏度的太赫茲探測。為探索太赫茲自混頻效應及其高靈敏探測技術,本文開展了基于自混頻模型下天線耦合的單壁半導體型碳納...
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海硅酸鹽研究所)上海市
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
碳納米管原子排列矢量圖
第 1 章 緒論1.電學特性半導體型CNT和金屬型CNT的電學結構是由石墨烯薄片的纏繞角度所決定的，并且還與半導體型的 CNT 的帶隙與直徑等有關。帶隙的表達式為1 / ~ 0.6 eV / (nm)gE ≈ R d。此外，碳納米管薄膜的導電性與 CNT 的種類、直徑等因素有關。不同種類的碳納米管薄膜導電性文獻[15]已經報道過，如圖 1.3 所示，SWCNT 的導電性最佳，并且隨著 CNT 直徑增加，導電性降低。
圖 1.4 提純前后的 CNT SEM 照片（a, b）和 TEM 照片（c, d）e 1.4 The SEM images （a, b） and TEM images （c, d） of purified描隧道顯微鏡隧道顯微鏡（STM）作為一種掃描探針技術。STM 能夠定量構和電子密度呈現(xiàn)出來，因此可以通過分析 STM 圖片可以計算和態(tài)密度。此外關于手性、對稱、摻雜、缺陷等對 CNT 電子用 STM 來表征[47]。 射線衍射 X 射線衍射（XRD）技術可以獲得 CNT 的結構應變、層間距。與 X 射線入射光方向相比，CNT 具有多個取向方向。MW徑、手性以及層數(shù)不同可以通過 XRD 進行表征。圖 1.5 所示RD 光譜[48]。利用 XRD 可以定性的分析碳納米管薄膜的定向
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Integration of a field-effect-transistor terahertz detector with a diagonal horn antenna[J]. 李想,孫建東,張志鵬,V V Popov,秦華. Chinese Physics B. 2018(06)
[2]碳納米管場效應晶體管:現(xiàn)狀和未來[J]. 劉力俊,張志勇. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2016(10)
[3]碳納米管薄膜晶體管中的接觸電阻效應[J]. 夏繼業(yè),董國棟,田博元,嚴秋平,韓杰,邱松,李清文,梁學磊,彭練矛. 物理化學學報. 2016(04)
[4]Room-temperature terahertz detection based on CVD graphene transistor[J]. 楊昕昕,孫建東,秦華,呂利,蘇麗娜,閆博,李欣幸,張志鵬,方靖岳. Chinese Physics B. 2015(04)
[5]太赫茲生物醫(yī)學應用的研究進展[J]. 周俊,劉盛綱. 現(xiàn)代應用物理. 2014(02)
[6]碳納米管交流輸運特性研究[J]. 肖廣然,夏春萍,李浩,陳將偉,楊恒新,王偉. 南京郵電大學學報(自然科學版). 2013(02)
[7]HEMT太赫茲探測器響應度和NEP的檢測與分析[J]. 楊昕昕,孫建東,秦華. 微納電子技術. 2013(02)
[8]碳納米管和碳微米管的結構、性質及其應用[J]. 劉劍洪,吳雙泉,何傳新,卓海濤,朱才鎮(zhèn),李翠華,張黔玲. 深圳大學學報(理工版). 2013(01)
[9]碳納米管的制備與應用研究進展[J]. 趙玉增,齊永曉,張俊喜. 上海電力學院學報. 2010(04)
[10]時域有限差分法在超聲波聲場特性分析中的應用[J]. 周正干,魏東. 機械工程學報. 2010(02)
博士論文
[1]火焰法合成碳納米管及合成機理研究[D]. 丁兆勇.華北電力大學（北京） 2011
[2]單壁碳納米管的純化、修飾及其初步用于場效應生物傳感器的研究[D]. 付群.上海大學 2009
[3]單壁碳納米管功能化的研究[D]. 伏傳龍.上海交通大學 2008
碩士論文
[1]碳納米管薄膜晶體管制備及其性能研究[D]. 錢慶凱.清華大學 2014
[2]化學氣相沉積法制備分枝狀碳納米管及其復合材料的研究[D]. 周永生.太原理工大學 2010
本文編號：3289118
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海硅酸鹽研究所)上海市
【文章頁數(shù)】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
碳納米管原子排列矢量圖
第 1 章 緒論1.電學特性半導體型CNT和金屬型CNT的電學結構是由石墨烯薄片的纏繞角度所決定的，并且還與半導體型的 CNT 的帶隙與直徑等有關。帶隙的表達式為1 / ~ 0.6 eV / (nm)gE ≈ R d。此外，碳納米管薄膜的導電性與 CNT 的種類、直徑等因素有關。不同種類的碳納米管薄膜導電性文獻[15]已經報道過，如圖 1.3 所示，SWCNT 的導電性最佳，并且隨著 CNT 直徑增加，導電性降低。
圖 1.4 提純前后的 CNT SEM 照片（a, b）和 TEM 照片（c, d）e 1.4 The SEM images （a, b） and TEM images （c, d） of purified描隧道顯微鏡隧道顯微鏡（STM）作為一種掃描探針技術。STM 能夠定量構和電子密度呈現(xiàn)出來，因此可以通過分析 STM 圖片可以計算和態(tài)密度。此外關于手性、對稱、摻雜、缺陷等對 CNT 電子用 STM 來表征[47]。 射線衍射 X 射線衍射（XRD）技術可以獲得 CNT 的結構應變、層間距。與 X 射線入射光方向相比，CNT 具有多個取向方向。MW徑、手性以及層數(shù)不同可以通過 XRD 進行表征。圖 1.5 所示RD 光譜[48]。利用 XRD 可以定性的分析碳納米管薄膜的定向
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Integration of a field-effect-transistor terahertz detector with a diagonal horn antenna[J]. 李想,孫建東,張志鵬,V V Popov,秦華. Chinese Physics B. 2018(06)
[2]碳納米管場效應晶體管:現(xiàn)狀和未來[J]. 劉力俊,張志勇. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2016(10)
[3]碳納米管薄膜晶體管中的接觸電阻效應[J]. 夏繼業(yè),董國棟,田博元,嚴秋平,韓杰,邱松,李清文,梁學磊,彭練矛. 物理化學學報. 2016(04)
[4]Room-temperature terahertz detection based on CVD graphene transistor[J]. 楊昕昕,孫建東,秦華,呂利,蘇麗娜,閆博,李欣幸,張志鵬,方靖岳. Chinese Physics B. 2015(04)
[5]太赫茲生物醫(yī)學應用的研究進展[J]. 周俊,劉盛綱. 現(xiàn)代應用物理. 2014(02)
[6]碳納米管交流輸運特性研究[J]. 肖廣然,夏春萍,李浩,陳將偉,楊恒新,王偉. 南京郵電大學學報(自然科學版). 2013(02)
[7]HEMT太赫茲探測器響應度和NEP的檢測與分析[J]. 楊昕昕,孫建東,秦華. 微納電子技術. 2013(02)
[8]碳納米管和碳微米管的結構、性質及其應用[J]. 劉劍洪,吳雙泉,何傳新,卓海濤,朱才鎮(zhèn),李翠華,張黔玲. 深圳大學學報(理工版). 2013(01)
[9]碳納米管的制備與應用研究進展[J]. 趙玉增,齊永曉,張俊喜. 上海電力學院學報. 2010(04)
[10]時域有限差分法在超聲波聲場特性分析中的應用[J]. 周正干,魏東. 機械工程學報. 2010(02)
博士論文
[1]火焰法合成碳納米管及合成機理研究[D]. 丁兆勇.華北電力大學（北京） 2011
[2]單壁碳納米管的純化、修飾及其初步用于場效應生物傳感器的研究[D]. 付群.上海大學 2009
[3]單壁碳納米管功能化的研究[D]. 伏傳龍.上海交通大學 2008
碩士論文
[1]碳納米管薄膜晶體管制備及其性能研究[D]. 錢慶凱.清華大學 2014
[2]化學氣相沉積法制備分枝狀碳納米管及其復合材料的研究[D]. 周永生.太原理工大學 2010
本文編號：3289118
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