金屬納米線的批量制備及微納米器件構(gòu)筑研究.pdf

1、微納器件由于尺寸的縮小，性能相應(yīng)提高，器件的制造成本也得到降低，因此應(yīng)用范圍越來越廣。在微納器件領(lǐng)域，單壁碳納米管和聚3-己基噻吩(P3HT)器件由于其優(yōu)異的電學(xué)性能成為了構(gòu)筑未來電子器件的理想材料。但如何低成本、大批量制備高性能的微納電子器件是一項具有挑戰(zhàn)性的研究課題。目前傳統(tǒng)加工方法如光刻等技術(shù)存在一些問題,成本較高,步驟繁瑣,對環(huán)境、溫度等加工條件要求苛刻，不能達到低成本、大批量制備器件的要求。為解決器件的批量構(gòu)筑問題，本文研究了

2、毛細微模塑法（MIMIC）與納米印刷法，成功發(fā)展了一種操作簡單的批量構(gòu)筑器件的微納加工技術(shù)，批量制備了碳納米管為半導(dǎo)體、還原氧化石墨烯為電極的高性能器件及聚3-己基噻吩為半導(dǎo)體、還原氧化石墨烯為電極的薄膜器件。
　　本文中采用了還原氧化石墨烯作為電極材料，由于與碳納米管及P3HT有機分子具有相似的結(jié)構(gòu)，降低了器件的接觸電阻，器件性能更加優(yōu)異。本文中，半導(dǎo)體性的碳納米管場效應(yīng)晶體管（FET）器件開關(guān)比在105左右，遷移率范圍102-

3、104 cm2/V·s，亞閾值擺幅小至1.2V，電學(xué)特性曲線受納米管性質(zhì)、排列方式、BD(breakdown)次數(shù)等因素的影響。聚3-己基噻吩構(gòu)筑的薄膜器件電學(xué)參數(shù)呈現(xiàn)晶體管特性，開關(guān)比可達到103，遷移率范圍10-3-100 cm2/V·s，且器件性能對空氣、光照等因素十分敏感。
　　為提高通過化學(xué)法制備的還原氧化石墨烯電極的導(dǎo)電性能，本文制備了具有較好的導(dǎo)電性能的還原氧化石墨烯/金屬納米線復(fù)合材料。本文利用溶液法可批量制備金屬