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

1、碳納米管具有獨特的電學(xué)和機械特性，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，對單壁碳納米管進(jìn)行分散處理，制備出以碳納米管隨機網(wǎng)絡(luò)作為導(dǎo)電溝道的場效應(yīng)器件，并對器件的電學(xué)性能進(jìn)行測試分析。最后簡要分析了基于柔性襯底的單壁碳納米管隨機網(wǎng)絡(luò)場效應(yīng)晶體管的電學(xué)性能，并與普通基底的場效應(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效應(yīng)晶體管的工藝流程，設(shè)計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網(wǎng)絡(luò)的場效應(yīng)器件。對制備出的場效應(yīng)器件的電學(xué)性能進(jìn)行測試分析，結(jié)果表明，該器件是p溝道場效應(yīng)晶體管，碳納米管隨機網(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℃條件下對器件退火處理十分鐘，器件的電學(xué)性能得到改良。對退火后的電學(xué)信號研究可知，退火處理降低了金屬電極和碳納米管隨機網(wǎng)絡(luò)之間的接觸勢壘，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，單壁碳納米管隨機網(wǎng)絡(luò)作為導(dǎo)電溝道的場效應(yīng)器件的轉(zhuǎn)移特性以及多次彎折后的電學(xué)性能變化，測試結(jié)果證明，轉(zhuǎn)移特性相比于非柔性襯底的場效應(yīng)器件變化不明顯，