Свойства Излучения Поля Для экспериментов по излучения поля высокий электрический потенциал (до 250 V) был прикладной между CNT и встречным электродом. Настроение TEM-SPM позволяет точным управлению и измерению положения CNT по отношению к аноду и другим окружающим предметам (смокве 2a). Локальное поле было оценено используя [21], где прикладной потенциал, расстояние interelectrode, фактор повышения поля. Геометрическое γ фактора повышения поля для nanotubes было определено их длиной L и радиусом как γ = (0.87L/r + 4,5) [32,33]. В наш случай, фактор повышения поля превышает 100 для большого части из nanotubes расследованных за исключением пробки росли CVD, котор как MWNTs для которого γ=20 (таблица 1). Вычисляйте 2b и сравнение выставки таблицы 1 токов эмиссии поля как функция локального поля для всех расследованных типов nanotubes углерода. |  | | | Типично, излучение поля для MWCNT, котор росли на катализаторе Co/Mo устанавливает внутри на локальные поля 1,5 до 4,1 V/nm (таблица 1) и насыщает на локальных полях 3,0 до 4,6 V/nm, который соответствовал к имеющиеся в литературе данные для multi-огороженных nanotubes углерода [21]. Наши на данные для SWNTs росли CVD, котор не заполненного и не заполненного с молекулами60 C показано что излучение поля начинает на почти идентичных напряжениях тока к тем наблюдаемым для MWNTs. Коммерчески nanotubes росли CVD, котор (от Aldrich) и MWCNTs, котор росли романные закризисные жидкие характеристики излучения поля экспоната метода низложения (SCF) почти идентичные к тем, котор рос метод CVD на катализаторе Co/Mo (FIG. 2b). Излучение Поля и проводные характеристики CNTs повлияны на степенью награфитивания [34]. Согласно нашим заключениям, ситуация более осложнена. Спектр Raman для SWCNTs росли CVD, котор и росли SCF, котор nanotubes (Диаграмма разница в выставок 3) в G и D соединяет коэффициенты высоты. Диапазоны G и D соответствуют к выпуску облигаций2 sp (проводных структур) и3 sp (непровоящих структур) в CNTs. Хотя коэффициент диапазона G/D и последовательная более высокая степень награфитивания наблюдаются для CNTs, котор росли на катализаторе Co/Mo, мы не наблюдаем замечательными diffrences в свойствах излучения поля CVD и росли SCF, котор nanotubes. Коэффициент G/D для бамбука как структуры даже более высоок чем для SWCNTs росли CVD, котор, однако, излучение поля для MWCNTs, котор сформированного бамбуком рос на поддержанном MgO катализаторе Pd/Mo метод CVD настроило на гораздо высокее локальных полях 7-8 V/nm (диаграмму 2b). |  | | Спектры Raman, котор CVD-росли одностеночного CNTs подготовленного разложением метана на 800C, и, котор SCF-росли multiwall CNTs несоразмерностью CO на 750C. | Зависимость течения на локальном поле полученном для всех расследованных nanotubes приспособленных хорошо к модели Fowler-Nordheim (см., Вычислите сплошные линии 2b), которая заявляет что течение (I) в излучатель меняет с локальным полем на зоне излучателя поверхностной (A) [36,37]: (1) где Φ рабочая функция, V подводимое напряжение; и d расстояние interelectrode. Для всех nanotubes, за исключением BCNTs, характеристики излучения поля приспособленные к когда было использовано значение для рабочей функции eV графита 5,1 [5]. Специфическому необходимо необходимо для излучения от BCNTs требовало, что значение рабочей функции eV 8,1 было использовано. Соединения в этих BCNTs правоподобны для того чтобы влиять на эффективный коэффициент L/r, который определяет фактор повышения поля, делая поля порога излучения более большим. Средние токи эмиссии поля были решительно на сатурации (см. таблицу 1) и поменяно от nA 10 к nA 500 для пробки росли CVD, котор как MWCNTs, от nA 100 к µA 1,5 для BCNTs, и от nA 150 к µA 2 для MWCNTs росли SCF, котор. Токи эмиссии поля Имеющего На Рынке (Aldrich) экспоната MWCNTs более высокие - до 10 mPreviously сообщило значения для течений сатурации излучения поля для nanotubes росли CVD, котор поменянных в очень большом интервале от nA 2 к µA 9 [19]. Течения сатурации излучения Поля для SWCNTs росли CVD, котор поменянного от nA 100 к µA 5 µA для пустой и до 10 для C60 заполнили SWCNTs. Во Время излучения поля характеризация индивидуальных токов эмиссии поля nanotubes на сатурации изменяла вовремя приблизительно 50% из средних величин, подобно к тем сообщенным ранее [38]. Характеристики излучения Поля CNTs, котор росли на различных условиях. На высоких локальных полях отказ nanotubes наблюдался (Смоква 4, течения таблицы 1).Failure была приблизительно 2 времени более высоко чем течения сатурации. Локальные поля Отказа в таблице 1 и поменяны от 3-4.6 V/nm для пробк-как MWCNTs и до 12 V/nm для бамбук-как MWCNTs. Значения Словесности ломать локальные поля для nanotubes росли CVD, котор от различных групп поменянных в интервале 3 до 10 V/nm [19,21]. Ломающ локальные поля для SWCNTs соответствовали с MWCNTs (до 6 V/nm), пока C-Заполненное60 SWNTs показало более высокую стабилность с ломать локальные поля до 9 V/nm. Постепенно ухудшение C-Заполненного60 SWNTS и излучатели BCNTs на высоких подводимых напряжениях (200-250V) наблюдались как показано в диаграмме 4 (см. также таблицу 1.) пока все другие nanotubes потерпели неудачу на слабом контакте между CNT и подсказкой золота; в этот случай CNT полно извлекает от подсказки золота когда ток эмиссии очень не высоок. |  | | 60 молекул связывают на постоянн напряжении тока (200 V) прикладном. Время между изображениями 10 S. | Электрическая Характеризация Используя Метод 2 Зондов Для того чтобы измерить электрическую проводимость индивидуального CNTs, nanotube было коснуто друг друга непосредственный контакт с встречным электродом как показано в диаграмме характеристиках 5a.I (V) всех типов CNTs адресовало в этой бумаге показано в Диаграмме 5c. . Проводно и ломающ характеристики, котор CVD-росли CNTs Соответственно сопротивления для всех nanotubes можно разделить в 2 группы. Сопротивление первой группы (пробк-как MWCNTs и SWCNTs) nanotubes поменяло в интервале 250 kΩ - 1MΩ, которое типично для характеризации 2-зонда CNTs росли CVD, котор [19]. Сопротивление в этой группе уменьшает в заказе пробки росли CVD, котор как MWCNTs, пусто и заполнено с C60 SWCNTs (Диаграммой 5c). C-Заполненное60 SWNTS показало более низкое сопротивление по сравнению с unfilled SWNTS. Для CVD, котор росли BCNTs, коммерчески MWCNTs и SCF, котор росли MWNTs, измеренное сопротивление были более высоки 3 порядками величины по сравнению с данными для первой группы в составе nanotubes сообщенные выше. Причина для таких разниц для SCF и коммерчески nanotubes может быть более низкой степенью награфитивания по сравнению с nanotubes, котор росли на катализаторе C0/Mo. Как показано в спектрах Raman (Диаграмма 3), nanotubes SCF показывает более низкую степень награфитивания по сравнению с nanotubes, котор рос на катализаторе Co/Mo метод CVD. Наше мнение что реклама и росли SCF, котор nanotubes имеют фрагментарные внешние оболочки с высокой плотностью дефектов. В случае характеризации 2-пункта, контакты встречного электрода направляют к неполноценным внешним оболочкам вместо настоящ-носить более менее неполноценные внутренние раковины. Обеспечивает переход электрона через внутренние раковины, более высокое напряжение тока необходимо, что. Как сообщено ранее, наружные слои nanotubes углерода доминантны в переходе электрона и поэтому определяют проводимость nanotubes [22]. По Возможности внутренние слои участвуют в разницах в излучения поля поэтому значительно в излучении поля между CVD и nanotubes росли SCF, котор не наблюдались (Диаграмма 2b) по сравнению с разницей в сопротивлениях (Диаграмме 5c). Возможно что соединения присутствующие в бамбуке как структуры равномерно уменьшают проводимость в наружных и внутренних стенах CNTs. Это свойство может увеличить сопротивление излучения и проводимости поля. Качество Nanotube Охарактеризовали качество nanotubes, течения отказа и напряжения тока были определены, что (см. таблицу 2). Течения отказа Nanotube было µA до 20 для, котор CVD-росли SWNTs и MWNTs и µA до 80 для C-Заполненных60 напряжений тока SWNTs.Failure были до 5 V для SWNTs и до 10 V для C-Заполненного60 SWNTs (см. тип CNTs таблица 2).Bamboo стабилизирована даже на 25 V который значит что эти nanotubes можно использовать в применениях сильного электрического поля. Вычисляйте что 5b показывает что nanotube нарушено около своей середины, которая наблюдалась для всех типов nanotubes. Этот результат предлагает что пробки были resistively heated и что будут, что по месту достаточн высокий испаряет температура стену графита; следовательно, положение повреждения топлением Джоуля не определено присутсвием дефектов в CNT. Следовательно, расположение дефектов не имеет влияние на пределе разрушения CNT под замечанием. В других работах [19,21] отказ nanotube были найдены около середины и в зонах контакта. |  | | между кривыми I (V) разных видов CNTs: 1 - одностеночное CNTs заполненное с молекулами60 C, 2 - опорожните одностеночное CNTs, 3 - multiwall CNTs, котор росли на катализаторе Co/Mo, 4 - multiwall CNTs Aldrich имеющее на рынке, 5 - multiwall CNTs, котор росли на катализаторе Pd/Mo, 6 - multiwall CNTs, котор рос закризисный жидкий метод. | |
| 1. Загорает J.S., R.M.A. Verschueren, C. Dekker, «транзистор Комнатной температуры основанный на одиночном nanotube углерода», Природа, 393, 49-52, 1998. 2. Postma H.W. Ch., Teepen T., Yao Z., Grifoni M., C. Dekker, «Транзисторы Одиночн-Электрона Nanotube Углерода на Комнатной Температуре», Наука, 293, 76-79, 2001. 3. Auvray S., Derycke V., Goffman M., A. Filoramo, O. Jost, и Bourgoin J. - P., «Химическое Оптимизирование Собственн-Собранных Транзисторов Nanotube Углерода», Nano Lett., 5(3), 451-455, 2005. 4. XiaoK., Liu Y., P. Hu, G. Yu, L. Fu, и D. Zhu, «транзисторы пол-влияния Высокой эффективности сделанные соединения nanotube multiwall CNx/C внутримолекулярного», Appl. Phys. Lett., 83(23), 4824-4826, 2003. 5. R.T. Weitz, Zschieschang U., F. Effenberger, H. Klauk, Burghard M., K. Керна, «Высокопроизводительные Транзисторы Влияния Поля Nanotube Углерода при Тонкий Диэлектрик Строба Основанный на Собственн-Собранном Монослое', Nano Lett., 7, 22-27, 2007. 6. A. Bathold, P. Hadley, Nakanishi T., C. Dekker, «Цепи Логики с Транзисторами Nanotube Углерода», Наука, 294, 1317-1320, 2001. 7. Rueckes T., K. Ким, Joslevich E., G.Y. Tseng, C. Cheung, и C.M. Lieber, «Наука, 289, 94, 2000. 8.Lee S.W, Ли D.S., Morjan R.E., Jhang S.H., Sveningsson M., A.O. Nerushev, Парк Y.W., и Campbell E.E.B, «Углерод Nanorelay 3 Стержней», Nano Lett. 4, 2027, 2004. 9. C. Ke, D.H. Espinosa, «В Характеризации Электронной Микроскопии Situ Электро-механической Бистабильн Прибора NEMS», Малой, 2(12), 1484 до 1489, 2006. 10. Парк M., B. Колы, Siegmund T., J. Xu, R. Maschmann M., Fisher T.S., и H. Ким, «Влияния Слоя Nanotube Углерода на Сопротивлении Электрического Контакта Между Медными Субстратами», Нанотехнология, 17, 2294-2303, 2006. 11. H. Брайан, Halsall H.B., Дун Z., A. Jazieh, Tu Y., D. Wong, Pixley S., Behbehani M.l, и J. Schulz M., «Биосенсор Иглы Nanotube Углерода», J. Nanosc.Nanotechn., 7, 2293-2300, 2007. 12. Rinzler A.G., Hafner J.H., P. Nikolaev, L. Lou, Ким S.G., D. Tomanek, P. Nordlander, Colbert D.T., R.E. Smalley, «Unraveling Nanotubes - Излучение Поля от Атомного Провода', Наука, 269(5230), 1550-1553, 1995. 13. Deheer W.A., A. Chatelain, D. Ugarte, «Источник Электрона Излучения Поля Nanotube Углерода», Наука, 270(5239), 1179-1180, 1995. 14. Wong Y.M., Kang, P.W., L.J. Davidson, Wisitsora-На A., L.K. Soh, Fisher T.S., Q. Li, F.J. Xu, «Излучатель Поля Используя Углерод Nanotubes, котор Multiwalled Росла на Зоне Подсказки Кремния Микроволна Плазм-Увеличил Низложение Химического Пара», J. ВПТ. Sci. Technol. B, 21(1), 391-394, 2003. 15. J.M. Bonard, H. Weiss N. Добросердечн, Stockli T., L. Forro, Керн K, A. Chatelain, «Настраивающ Свойства Излучения Поля Сделанных По Образцу Фильмов Nantoube Углерода», Adv. Mater., 13(3), 184-188., 2001. 16. H.Q. Wang, D. Corrigan T., J.Y. Dai, H.P.R. Chang, R.A. Krauss, «Излучение Поля от Излучателей Пачки Nanotube на Низких Полях», Appl. Phys. Lett., 70(24), 3308-3310, 1997. 17. K.C.F.Z.W. Au Лотка, L.H. Lai, Zhou, W.Y., F.L. Солнця, Liu, Q.Z., D.S. Тяни, C.S. Ли, Ли S.T., Xie, S.S., «Аморфный Углерод Nanowires Расследованное Близко-Кра-x-Рэй-Абсорбци-Точн-Структурами», J. Phys. Chem. B, 105(8), 1519-1522, 2001. 18. Iijima S., «Спиральные Микротрубочки Графитообразного Углерода», Природа, 354(6348), 56-58, 1991. 19. «Углерод Nanotubes». Dresselhaus M.S., G. Dresselhaus, Eds PH. Avouris. Темы в Прикладной Физике, Спрингере Verlag, Берлине, 80, 1 до 430, 2001 20. Li Z., J. Andzane, D. Erts, Tobin J.M., K. Wang, Моррис M.A., G. Attard, и „D.J. Holmes Новый Закризисный Жидкий Метод для Расти Углерод Nanotubes», Adv. Mater., в давлении. 21. J.M. Bonard, C. Klinke, A. Декана K., и F.B. Coll, «Ухудшение и Отказ Излучателей Поля Nanotube Углерода», Phys. Rev. B, 67, 115406 до 1, 2003. 22. Collins P.G., Арнольд M.S., P. Avouris, «Проектирующ Углерод Nanotubes и Цепи Nanotube Используя Электрическое Нервное Расстройство», Наука, 292 (5517), 706 до 709, 2001. 23. W. Wey, Liu Y., K. Jiang, Peng L.M., и Вентилятор S., «Охлаждающее Действие Подсказки и Механизм Отказа Пол-Испуская Углерода Nanotubes», Nano Lett., 7(1), 64-68, 2007. 24. F. Ding, K. Jiao, Lin Y., B. Yakobson, «Как Испаряясь Углерод Nanotubes Сохраняет Их Завершенность? », Nano Lett., 7(3), 681-684, 2007. 25. H. Ohnishi, Kondo Y., K. Takayanagi «Проквантовало електропроводимостьь через индивидуальные рядки ых атомов золота», Природа 395, 780-783, 1998. 26. Kizuka T. «Атомный процесс контакта пункта в золоте изучило врем-resolved электронной просвечивающей микроскопией» Phys высок-разрешения. Rev. Lett. 81(20), 4448-4451, 1998. 27. P. Poncharal, Wang Z.L., D. Ugarte, de Heer W.A. «Электростатические Отклонения и Электро-механические Резонансы Углерода Nanotubes», Наука 283, 1513-1516, 1999. 28. Наука 289 Nanotubes Углерода A. «Подшипник Nanoscale Низк-Трением Линейный Осуществлянный от Multiwall» Cumings J.and Zettl, 602-604, 2000. D. 29.Erts, H. Olin, L. Ryen, Olsson E., и A. «Максвелл Thölén и Електропроводимостьь Sharvin в Контактах Пункта Золота Расследованных Используя TEM-STM «, Phys. Rev. B 61, 12725-12728, 2000. 30. D. Erts, A. Lõhmus, R. Lõhmus, и H. Olin, «Измерительное Оборудование STM и AFM Совмещенный с Просвечивающим Электронным Микроскопом», Appl. Phys., A 72 (7), S71-S74, 2001. 31. W.Q. Li, H. Yan, Cheng Y., J. Zhang, F. Liu Z., «Масштабируемый Синтез CVD Высокочистого Одиночн-Огороженного Углерода Nanotubes С Пористым MgO как Материал Поддержки», J. Mater. Chem., 12(4): 1179-1183, 2002. 32. J. Cumings, A. Zettl, R. McCartney M., и H.C.J. Spence, «Голография Электрона Пол-Испуская Углерода Nanotubes», Phys. Rev. Lett. 88,056804, 2002. 33. A. Maiti, J.C. Brabec, C.M. Рональда, и J. Bernholc, «Energetics Роста Углерода Nanotubes», Phys. Rev. Lett. 73, 2468, 1994. 34. Ting J.H., Chang C.C., Chen S.L., Lu D.S., Kung C.Y., и Huang F.Y. «Оптимизирование Свойств Излучения Поля Углерода Nanotubes Методом Taguchi», Тонкий Sol. Фильмы, 496, 299-305, 2006. 36. W.J. Gadzuk и W. Plummer E., «Распределение Энергии Излучения Поля (FEED)», Rev. Mod. Phys. 45, 487-548, 1973. 37. Brodie I., и C. Spindt, «Микроэлектроника Вакуума», Adv. Электрон. Электрон. Phys. 83, 1, 1992. 38. Tuggle D.W., J. Jiao, и Дун L.F. «зыбкост тока эмиссии Поля от изолированных nanotubes углерода» Занимаются Серфингом. Интерфейс Заднепроходный. 36, 489-492, 2004 |