單根一維納米結(jié)構(gòu)器件的構(gòu)筑及其性質(zhì)研究.pdf

1、在本篇論文中，主要研究典型的二種一維納米結(jié)構(gòu)材料的制備、結(jié)構(gòu)表征、單根一維納米結(jié)構(gòu)器件的構(gòu)筑、納米器件信號(hào)的采集和分析并結(jié)合理論計(jì)算(第一性原理)，得到了一些有意義的結(jié)論。具體分為以下兩部分： 1、以二氧化碲(TeO<,2>)作為碲源，乙二醇(EG)既作為還原劑又作為溶劑，十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為表面活性劑條件下用溶劑熱的方法制備出了超長、單晶、均勻的碲納米管；用聚焦離子束沉積(FIB)技術(shù)構(gòu)筑了二電極和四電極結(jié)構(gòu)的

2、單根碲納米管器件，測試了單根碲納米管的電學(xué)性質(zhì)(R-T和I-V曲線)，結(jié)果表明單根碲納米管在5-300K．溫度范圍表現(xiàn)為金屬特性并且R與T呈二次平方關(guān)系，單根碲納米管光導(dǎo)性質(zhì)測試結(jié)果也證明其金屬特性，這是由于在化學(xué)制備過程中痕量摻雜導(dǎo)致碲納米管電子結(jié)構(gòu)的改變。第一性原理理論計(jì)算模擬結(jié)果支持了這一觀點(diǎn)。在室溫下，單根碲納米管的電阻率為9.854 μohm．m，并且在5K時(shí)的電阻率對(duì)室溫時(shí)的比為0.47。從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果看出，碲納米管可作為納米

3、器件的結(jié)構(gòu)單元，例如可作為連接導(dǎo)線也可作為場發(fā)射材料。 2、用硝酸銀與葡萄糖原位水熱還原反應(yīng)制備超長的、均勻的、單分散性好的Ag@C納米電纜，基于聚焦離子束沉積(FIB)技術(shù)構(gòu)筑了單根Ag@C納米電纜器件，在物理性質(zhì)測試系統(tǒng)(PPMs)中采用四電極測試方法測試了單根銀納米線核在5.76-300 K溫度范圍內(nèi)的電學(xué)性質(zhì)(R-T和I-V曲線)，結(jié)果表明銀納米線核保持完好晶體結(jié)構(gòu)的金屬特征，同時(shí)也說明超長包敷結(jié)構(gòu)中的銀納米線核是連續(xù)導(dǎo)

4、電的。在室溫下，計(jì)算得到的單根銀納米線核的電導(dǎo)率平均值為5.96×10<'5>S/cm，幾乎保持了塊體銀的優(yōu)良電導(dǎo)性質(zhì)。單根銀納米線核所能承受的最大電流值為4mA，相對(duì)應(yīng)的電流密度為1.3×10<'7> A·cm<'-2>。Ag@C納米電纜與裸露銀納米線的電學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)相比較有以下兩方面優(yōu)點(diǎn)：(a)Ag@C納米電纜外層的無定形絕緣碳層保護(hù)了銀納米線核的穩(wěn)定性，防止其被氧化和腐蝕；(b)銀納米線核保持了塊體銀優(yōu)良的電學(xué)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明A