中國(guó)粉體網(wǎng)訊 俄羅斯莫斯科斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究所和莫斯科技術(shù)物理大學(xué)找到一種改變碳納米管薄膜電子特性的方法。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《碳》雜志上。
碳納米管組成的薄膜有著顯著的物理和化學(xué)性能的組合:機(jī)械性能穩(wěn)定、靈活和具有伸縮性,同時(shí)有著對(duì)各種化學(xué)和特殊的電光學(xué)性能基底的高附著性。與金屬薄膜相比,碳納米管薄膜具有高導(dǎo)電性、輕薄和靈活性。它們可以被廣泛使用于各種電子設(shè)備:屏幕、調(diào)制器、天線(xiàn)、輻射熱測(cè)量計(jì)等。
為了碳納米管薄膜的電動(dòng)力學(xué)特性有效地運(yùn)用于實(shí)踐中,必須研究其物理性質(zhì)。最有趣的是在太赫茲和遠(yuǎn)紅外線(xiàn)范圍(輻射波長(zhǎng)為2毫米至500毫微米),在這個(gè)范圍內(nèi)薄膜表現(xiàn)出金屬導(dǎo)體的特性。
俄科研人員在太赫茲和紅外線(xiàn)頻率范圍研究了用合成氣相淀積法獲得的碳納米管薄膜。一部分薄膜的制作使用了從0.3—13微米的不同長(zhǎng)度的納米管。另外一部分使用了在氧離子作用下獲得的薄膜,這種作用改變了薄膜的電性能。
研究人員發(fā)現(xiàn),碳納米管薄膜的導(dǎo)電性可用金屬的導(dǎo)電性來(lái)描述。在這樣的薄膜中自由電子的能量足以克服連續(xù)納米管之間的障礙,使得薄膜中電子的移動(dòng)幾乎是“自由”的,從而導(dǎo)致高導(dǎo)電性。但當(dāng)納米管的長(zhǎng)度降低到0.3微米或等離子體作用時(shí)間大于100秒時(shí),在太赫茲頻率下的導(dǎo)電性大大降低。
研究發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致上述現(xiàn)象的原因是,在比較短的納米管或者氧離子作用下制成的薄膜中,電阻溫度系數(shù)增加。在氧離子作用持續(xù)時(shí)間超過(guò)100秒或當(dāng)納米管長(zhǎng)度小于0.3微米時(shí),電阻溫度系數(shù)達(dá)到飽和,在這種情況下原始碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)被破壞,原有屬性消失。
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/青黎)
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