悬空单壁碳纳米管器件的制备以及相关性能的研究
发布时间：2021-11-17 05:39
单壁碳纳米管具有许多优异的物理特性,在电子器件领域有可观的应用前景。本文是关于新型悬空单壁碳纳米管器件及相关性能的研究。首先我们制备了悬空单壁碳纳米管场效应晶体管,并研究了其性能;其次我们提出了一种基于液态金属动态运动的技术来悬空碳纳米管,并测量了悬空碳管器件的输运特性;最后我们制备了悬空单壁碳纳米管的网状结构并研究了其拉曼光谱。论文有三个主题,如下所述:1.我们提出了一种有效的技术来制备超干净的单根悬空单壁碳纳米管晶体管。在高温热处理过程中,利用熔化银的表面张力在一对钯电极上使单根的碳纳米管悬空。这种方法避免了有机化学腐蚀物接触碳纳米管,使得碳纳米管器件十分干净。而且每微米悬空碳纳米管的电阻要比非悬空碳纳米管的电阻小,这证实了衬底对碳纳米的电学特性的影响。悬空半导体碳纳米管场效应晶体管的开态电阻为50 kΩ,迁移率为8,600 cm2/（V·s）,开关比高达105,这些性能显示了这种技术的优势和应用潜能。2.我们证明了一种有效、快速和圆片级制备悬空单壁碳管阵列的方法,这种方式是基于在高温热处理中液态银的运动来驱动碳管在预先加工好的钯电极上悬...
【文章来源】：山东师范大学山东省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨形态之母[1]
图 1.2 典型的（A）单壁碳管（SWNT）和（B）多壁碳管（MWNT）的高分辨透射电子显微镜照片[37]。（C）和（D）分别展示了多壁碳管和单壁碳管的闭合端部。（E）一个单壁碳管束的横截面图，展示了单壁碳管组装形成的晶格结构。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）按手性分类 根据构成单壁碳纳米管的石墨烯片层的螺旋形，碳管可分成非手性型（对称性）和手性型（非对称型），其中手性型碳管又被称为“螺旋式”碳纳米管；非手性型碳管又可分成“椅型”和“锯齿型”两种，其具体的分类依据将在下文中介绍。
图 1.3 （a）无序单壁碳纳米管、（b）水平定向单壁碳纳米管阵列[38]和（c）垂直定向多壁碳纳米管[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 碳纳米管的晶格结构碳管的晶格结构是从石墨烯的结构派生出。如图 1.4（a）所示，一根单壁碳纳米管等价于一个从构成石墨烯片的二维碳原子蜂巢状结构来卷曲的条带结构。由于其中有无限种可选择条带来卷曲，所以也对应于无限种碳管结构。每一种结构对应于一种特定的手性矢量 C，而这个矢量连接了条带中卷曲成碳管时的所重合的相对的晶格位置，这样卷曲后得到一个无缝碳原子的圆柱面。一个特定的碳管结构则会由一个手性指数（n，m）来表示，它表示为手性矢量 C 的坐标值，
本文编号：3500310
【文章来源】：山东师范大学山东省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨形态之母[1]
图 1.2 典型的（A）单壁碳管（SWNT）和（B）多壁碳管（MWNT）的高分辨透射电子显微镜照片[37]。（C）和（D）分别展示了多壁碳管和单壁碳管的闭合端部。（E）一个单壁碳管束的横截面图，展示了单壁碳管组装形成的晶格结构。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）按手性分类 根据构成单壁碳纳米管的石墨烯片层的螺旋形，碳管可分成非手性型（对称性）和手性型（非对称型），其中手性型碳管又被称为“螺旋式”碳纳米管；非手性型碳管又可分成“椅型”和“锯齿型”两种，其具体的分类依据将在下文中介绍。
图 1.3 （a）无序单壁碳纳米管、（b）水平定向单壁碳纳米管阵列[38]和（c）垂直定向多壁碳纳米管[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 碳纳米管的晶格结构碳管的晶格结构是从石墨烯的结构派生出。如图 1.4（a）所示，一根单壁碳纳米管等价于一个从构成石墨烯片的二维碳原子蜂巢状结构来卷曲的条带结构。由于其中有无限种可选择条带来卷曲，所以也对应于无限种碳管结构。每一种结构对应于一种特定的手性矢量 C，而这个矢量连接了条带中卷曲成碳管时的所重合的相对的晶格位置，这样卷曲后得到一个无缝碳原子的圆柱面。一个特定的碳管结构则会由一个手性指数（n，m）来表示，它表示为手性矢量 C 的坐标值，
本文编号：3500310
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