碳納米管及相關(guān)材料的生長(zhǎng)與電學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、分類號(hào)UDC密級(jí)學(xué)號(hào)Y7919磊g彳座大擎博士學(xué)位論文論文題目：碳納米管及相關(guān)材料的生長(zhǎng)與電學(xué)性質(zhì)研究論文作者：朱亞波煮嘉，％需王萬錄教授重慶大學(xué)職稱、工作單位：土力求教技重伏天手申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：1孽士學(xué)科、專業(yè)名稱：材料學(xué)論文提交日期：2003年9月16日答辯日期：2003年11月5日學(xué)位授予單位：重慶大學(xué)授位日期：年月日答辯委員會(huì)主席：聞立時(shí)院士博導(dǎo)論文評(píng)閱人：范毓殿張亞非汪衛(wèi)華嚴(yán)輝王印月厲光烈錢覺時(shí)李樹河2003年9月16日重慶大學(xué)

2、博士學(xué)位論文陣列，其電場(chǎng)增強(qiáng)因子對(duì)陣列中的管分布密度很敏感，密度過大或過小都會(huì)削弱該因子的值，每一種碳管陣列都有一個(gè)最佳陣列密度，在此密度上，碳管陣列將會(huì)獲得最好的場(chǎng)發(fā)射狀態(tài)；c)由細(xì)的碳管構(gòu)成的陣列其性能要優(yōu)于粗碳管的陣列：另～方面，由于受場(chǎng)屏蔽效應(yīng)的影響，碳管的長(zhǎng)度對(duì)陣列的場(chǎng)發(fā)射性能的影響會(huì)受到局限，尤其當(dāng)碳管有足夠長(zhǎng)度之后，它的影響會(huì)明顯變?nèi)酰篸)在碳管的陣列密度、管長(zhǎng)度和管半徑三者間也存在若一個(gè)合理組合的問題，該組合將有助于系統(tǒng)

3、改善碳管陣列的場(chǎng)發(fā)射能力。硅納米線是與碳納米管有著同樣重要地位的一維納米材料，在未來的納米技術(shù)領(lǐng)域?qū)l(fā)揮重要作用。目前，其生長(zhǎng)的問題依然很受關(guān)注，這方面的研究能有助予更深入認(rèn)識(shí)硅線的生長(zhǎng)規(guī)律并利用這些規(guī)律開發(fā)新技術(shù)。實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)有些硅線在生長(zhǎng)過程中其生長(zhǎng)方向會(huì)發(fā)生多次改變，這種硅線，從結(jié)構(gòu)上可以分為幾部分，每部分分別有著不同的生長(zhǎng)方向?？紤]到硅線有很大的表比面積，可以確信硅線表面能在其生長(zhǎng)過程中一定發(fā)揮著重要作用。本文在原子相互作用的層

4、次上首次定義硅線的表面能并獲得表面能的函數(shù)關(guān)系式。用此函數(shù)分別分析實(shí)驗(yàn)中的多個(gè)硅線樣品。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)生長(zhǎng)方向改變時(shí)，大多數(shù)硅線的表面能呈下降趨勢(shì)。這證實(shí)了本文判斷：表面能在控制著硅線方向的轉(zhuǎn)變，使方向變化朝著有利于降低表面能的趨勢(shì)發(fā)展。此外、本文還認(rèn)為在硅線生長(zhǎng)之初，硅線的生成核的表面能對(duì)最初的生長(zhǎng)方向的選擇有決定作用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察，許多由氧化物輔助法制備的硅線都選擇了、作為生長(zhǎng)方向，本文的研究發(fā)現(xiàn)沿這兩個(gè)方向生長(zhǎng)的硅線都擁有很大比例的1