雙探針STM實(shí)驗(yàn)研究與特定納米結(jié)構(gòu)電學(xué)特性理論研究.pdf

1、 本論文圍繞雙探針掃描隧道顯微鏡(STM)和納米結(jié)構(gòu)的量子電導(dǎo)、碳納米管陣列的電場分布進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與理論探索，主要工作分為三個(gè)方面。首先，設(shè)計(jì)了適于雙探針的電子控制系統(tǒng)，構(gòu)筑了一套雙探針STM，利用雙探針STM實(shí)現(xiàn)了雙鎢針尖的對準(zhǔn)，并測定了對準(zhǔn)后的雙鎢針尖構(gòu)成的納米結(jié)構(gòu)的I-Z曲線和I-V曲線。其次，用模式匹配和散射矩陣?yán)碚?，對兩種量子點(diǎn)接觸納米結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)進(jìn)行了模擬計(jì)算。模擬結(jié)果表明，當(dāng)納米結(jié)構(gòu)中電子的費(fèi)米波長跟納米結(jié)構(gòu)的尺寸可以比擬

2、時(shí)，納米結(jié)構(gòu)的電導(dǎo)呈現(xiàn)量子化的特征，而且這種電導(dǎo)量子化的現(xiàn)象隨著納米結(jié)構(gòu)尺寸的減小和電子的費(fèi)米能的降低而增強(qiáng)，半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)比金屬納米結(jié)構(gòu)更容易觀察到電導(dǎo)量子化的現(xiàn)象。最后，用有限差分方法模擬計(jì)算了碳納米管場發(fā)射平板顯示器中碳納米管陣列的電場分布，發(fā)現(xiàn)當(dāng)碳納米管之間的間隔大于碳納米管長度的3倍時(shí)，碳納米管之間的屏蔽效應(yīng)可以忽略不計(jì)；同時(shí)，電場強(qiáng)度和場增強(qiáng)因子隨著碳納米管的長度增大而線性地增大，當(dāng)碳納米管的直徑較小時(shí)，電場強(qiáng)度和場增強(qiáng)因子