柔性襯底單壁碳納米管隨機網絡場效應晶體管的研究.pdf

1、碳納米管具有獨特的電學和機械特性，使其在納米電子學領域擁有廣泛的應用前景。本文闡述了碳納米管的結構和性能，對單壁碳納米管進行分散處理，制備出以碳納米管隨機網絡作為導電溝道的場效應器件，并對器件的電學性能進行測試分析。最后簡要分析了基于柔性襯底的單壁碳納米管隨機網絡場效應晶體管的電學性能，并與普通基底的場效應晶體管進行比較。
　　本文首先利用超聲分散法獲得不同超聲時間的乙醇和碳納米管混合液，再分別使用直接滴定法和豎直旋轉提拉法將碳納

2、米管轉移至預先形成底柵電極的基底上。系統(tǒng)的分析研究分散工藝參數以及提取方法，獲得較好的分散條件。結果表明，該分散工藝制備的碳納米管隨機網絡薄膜團聚較少，分散情況良好。其次，基于制備碳納米管場效應晶體管的工藝流程，設計制備適合的光刻掩膜板。接著，分別采用光刻法和蔭罩式電子束蒸發(fā)技術制備出基于單壁碳納米管隨機網絡的場效應器件。對制備出的場效應器件的電學性能進行測試分析，結果表明，該器件是p溝道場效應晶體管，碳納米管隨機網絡作為導電溝道，其電

3、導隨著柵極電壓的增加(減小)而相應的減小(增加)。隨后，在300℃條件下對器件退火處理十分鐘，器件的電學性能得到改良。對退火后的電學信號研究可知，退火處理降低了金屬電極和碳納米管隨機網絡之間的接觸勢壘，載流子遷移率和跨導都有所提高。
　　最后，分析和研究了以聚酰亞胺(PI)作為柔性襯底，單壁碳納米管隨機網絡作為導電溝道的場效應器件的轉移特性以及多次彎折后的電學性能變化，測試結果證明，轉移特性相比于非柔性襯底的場效應器件變化不明顯，