柔性襯底單壁碳納米管隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的研究.pdf

1、碳納米管具有獨(dú)特的電學(xué)和機(jī)械特性，使其在納米電子學(xué)領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景。本文闡述了碳納米管的結(jié)構(gòu)和性能，對(duì)單壁碳納米管進(jìn)行分散處理，制備出以碳納米管隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為導(dǎo)電溝道的場(chǎng)效應(yīng)器件，并對(duì)器件的電學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試分析。最后簡(jiǎn)要分析了基于柔性襯底的單壁碳納米管隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電學(xué)性能，并與普通基底的場(chǎng)效應(yīng)晶體管進(jìn)行比較。
　　本文首先利用超聲分散法獲得不同超聲時(shí)間的乙醇和碳納米管混合液，再分別使用直接滴定法和豎直旋轉(zhuǎn)提拉法將碳納

2、米管轉(zhuǎn)移至預(yù)先形成底柵電極的基底上。系統(tǒng)的分析研究分散工藝參數(shù)以及提取方法，獲得較好的分散條件。結(jié)果表明，該分散工藝制備的碳納米管隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)薄膜團(tuán)聚較少，分散情況良好。其次，基于制備碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工藝流程，設(shè)計(jì)制備適合的光刻掩膜板。接著，分別采用光刻法和蔭罩式電子束蒸發(fā)技術(shù)制備出基于單壁碳納米管隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)效應(yīng)器件。對(duì)制備出的場(chǎng)效應(yīng)器件的電學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試分析，結(jié)果表明，該器件是p溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管，碳納米管隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為導(dǎo)電溝道，其電

3、導(dǎo)隨著柵極電壓的增加(減小)而相應(yīng)的減小(增加)。隨后，在300℃條件下對(duì)器件退火處理十分鐘，器件的電學(xué)性能得到改良。對(duì)退火后的電學(xué)信號(hào)研究可知，退火處理降低了金屬電極和碳納米管隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)之間的接觸勢(shì)壘，載流子遷移率和跨導(dǎo)都有所提高。
　　最后，分析和研究了以聚酰亞胺(PI)作為柔性襯底，單壁碳納米管隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為導(dǎo)電溝道的場(chǎng)效應(yīng)器件的轉(zhuǎn)移特性以及多次彎折后的電學(xué)性能變化，測(cè)試結(jié)果證明，轉(zhuǎn)移特性相比于非柔性襯底的場(chǎng)效應(yīng)器件變化不明顯，