高密度单壁碳纳米管的可控制备

发布时间：2021-10-28 09:11

　　单壁碳纳米管（semiconducting single-walled carbon nanotubes,SWNTs）具有完美的共轭结构和优异的物理化学性能,是后摩尔时代最有可能替代硅纳米材料的候选者之一。本文针对SWNTs阵列的制备,合成了高密度SWNTs阵列,提出了一种面对面生长SWNTs阵列的方法和思路。 

【文章来源】：化工技术与开发. 2020,49(06)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

SWNTs的SEM图

图2是高密度单壁碳纳米管阵列的原子力显微镜图(AFM)。从图2(a)、图2(b)可以看出，生长出的单壁碳纳米管表面干净，其生长的基底表面也比较干净。其中图2(a)是Al2O3基底上没有储存催化剂生长出的阵列型单壁碳纳米管，可以看出其密度约为3～5根·μm-1；图2(b)是Al2O3基底上储存催化剂生长出的阵列型单壁碳纳米管，可以看出其密度约为20～25根·μm-1，再次证明利用面对面的生长方法，的确可以提高单壁碳纳米管的生长密度。图3是高密度单壁碳纳米管的拉曼光谱图。从图3(a)中可以清晰地看出，单壁碳纳米管的峰位为100cm-1～250cm-1的RBM峰的存在，证明所制备的碳纳米管是单壁单壁碳纳米管。从图3(b)可以清晰地看出单壁碳纳米管的G峰。拉曼光谱中D峰的缺失，进一步证明生长出的单壁碳纳米管是干净无缺陷的。

图4是利用高密度单壁碳纳米管制作的FET（场效应晶体管）图。其中，图4(a)是制作的FET的扫描电子显微镜图，沟道长度为3μm；图4(b)是该FET器件在不同栅压下的输出曲线；图4(c)是该FET器件的转移特性曲线。保持源漏电压不变，通过调节栅极电压，可以得到源漏电流与栅极电压变化的曲线，称为转移曲线。该条曲线上的最大电流称为开电流ION，最小电流称为关电流IOFF，开电流与关电流的比值ION/IOFF称为开关比。一般认为开关比<10的为金属管，开关比>10的为半导体管。图4 高密度SWNTs的电学性能


本文编号：3462600