研究目的
研究超细单壁碳纳米管(SWNT)纤维的纺丝方法,以通过交流电(AC)介电泳(DEP)促进其在二维对置微电极阵列中的组装。
研究成果
该研究展示了一种利用交流介电泳技术纺制超细单壁碳纳米管纤维的可控方法,能够实现直径和取向可控的碳纳米管组装。多种表征手段证实了该方法的有效性,表明其在工程材料和传感器领域具有潜在应用价值。
研究不足
该方法对SWNT生长所需的特定条件(如环境温度和碳质气体流向)有要求,且组装过程可能受到残留物和表面活性剂存在的影响。
1:实验设计与方法选择:
采用交流介电泳(AC DEP)技术组装单壁碳纳米管(SWNT)纤维,使用离子表面活性剂与稳定SWNT水溶液的洁净组合。该方法利用金属型和半导体型SWNT相对介电常数的差异。
2:样品选择与数据来源:
使用高纯度(99%)SWNT水溶液,纳米管直径1.2-1.7纳米,长度0.1-4.0微米。
3:2-7纳米,长度1-0微米。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:包括聚酰亚胺(PI)薄膜、光刻胶RZJ-304、用于金和铬沉积的磁控溅射仪、紫外接触曝光光刻设备以及氩离子束刻蚀机。
4:用于金和铬沉积的磁控溅射仪、紫外接触曝光光刻设备以及氩离子束刻蚀机。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过超声清洗、光刻胶涂覆、金属沉积、光刻、刻蚀及剥离工艺制备电极图案,随后采用AC DEP组装SWNT纤维。
5:数据分析方法:
通过电学测量、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱对组装结构进行表征。
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polyimide (PI) film
Used as a flexible substrate for the fabrication of devices.
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photoresist RZJ-304
RZJ-304
Suzhou
Used for coating on the silicon wafer during the fabrication process.
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magnetron sputtering
Used for depositing Cr and Au layers on the PI film.
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Ar ion beam etching
IBE-150B
Used for etching the exposed Au film.
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reactive ion etching
PE-100
Used for etching the uncovered PI film.
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