介電力顯微術(shù):一種觀察納米材料中電荷行為的新方法

編號：NMJS04229

篇名：介電力顯微術(shù):一種觀察納米材料中電荷行為的新方法

作者：張杰； 葉楓葉； 陳琪； 盧威； 蔡金華； 陳立桅；

關(guān)鍵詞：原子力顯微鏡； 介電力顯微術(shù)； 介電常數(shù)； 碳納米管； 納米材料；

機構(gòu)： 中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所納米研究國際實驗室光電界面研究室；

摘要： 功能納米器件中組成材料間的電荷轉(zhuǎn)移輸運過程對于器件中的物理化學(xué)過程以及由此引發(fā)的器件功能會有重大影響,因此,深入理解器件工作過程中的電子/離子行為機理對于優(yōu)化器件功能以及進一步開發(fā)納米材料的應(yīng)用潛力具有重要意義.傳統(tǒng)場效應(yīng)晶體管對于納米材料的電輸運測量表征反映了載流子在整個器件中的統(tǒng)計行為,但難以檢測電荷具體的轉(zhuǎn)移輸運過程.同時,由于納米材料的尺寸和分散性,基于納米材料的場效應(yīng)晶體管面臨著制備困難、電極/納米材料接觸復(fù)雜和制作成本高等問題.因此,本課題組發(fā)展了介電力顯微術(shù)(dielectric force microscopy,DFM)方法并實現(xiàn)了對納米材料電學(xué)性質(zhì)的無接觸、高空間分辨率和快速表征.本文介紹了介電力顯微術(shù)的基本原理,列舉了其在探究一維納米材料、納米顆粒以及有機半導(dǎo)體薄膜電學(xué)性質(zhì)上的一些應(yīng)用實例.這些實例驗證了介電力顯微術(shù)對納米材料電學(xué)性質(zhì)的表征能力,并展現(xiàn)了這一技術(shù)在納米材料物理化學(xué)性質(zhì)和納米器件功能研究上的廣闊前景.