研究目的
利用排列中继技术(ART)研究超声处理对单壁碳纳米管(SWNTs)排列和选择性的影响,以改进电子器件应用。
研究成果
声波处理结合ART技术可改善单壁碳纳米管(SWNTs)的表面取向与选择性。实验证明五分钟声波处理在提升排列有序度的同时能最大限度减少管体表面损失。该研究表明其对大直径半导体性碳纳米管具有选择性,在电子器件领域具有应用潜力。
研究不足
该研究的局限性在于需要使用纯度较低的SWNTs混合物进行进一步测试,以充分开发该方法的选择性。此外,由于不存在直径超过1.6纳米的更大管径,因此对大直径管选择性观察的结论也受到限制。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用沉积后超声处理的对齐中继技术(ART)来提高单壁碳纳米管(SWNTs)的对齐度和选择性。该方法利用与SWNTs发生π-π堆叠作用的富勒烯分子,将其溶解于液晶(5CB)中以实现聚酰亚胺层上的定向排列。
2:样本选择与数据来源:
对硅(100)晶圆进行氧化处理以形成新鲜的大气SiO2/Si界面。SWNTs从90%纯度的半导体型单壁碳纳米管(sc-SWNTs)表面活性剂混合溶液中沉积。
3:实验设备与材料清单:
Veeco Dimension 3100原子力显微镜、蔡司Ultra Plus扫描电子显微镜、Horiba JY HR800拉曼光谱仪、VWR symphony超声波清洗器。
4:实验流程与操作步骤:
通过富勒烯分子功能化硅表面、沉积SWNTs并施加不同持续时间的超声处理来制备样品。采用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)和拉曼光谱进行表征分析。
5:数据分析方法:
使用LabSpec 6光谱软件对拉曼光谱进行平滑去噪处理。通过OriginPro 2016软件以洛伦兹函数拟合光谱曲线,确定峰位、半高宽及积分强度。
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Veeco Dimension 3100 atomic force microscope
Dimension 3100
Veeco
Topography and height measurements of the carbon nanotube surfaces.
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Zeiss Ultra Plus scanning electron microscope
Ultra Plus
Zeiss
Imaging of surface micrographs.
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Horiba Jabin Yvon HR800 Raman spectrometer
HR800
Horiba Jabin Yvon
Characterization of nanotube stretches in the radial breathing region.
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VWR symphony Ultrasonic Cleaner
symphony
VWR
Application of sonication to samples.
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