測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器專業(yè)畢業(yè)論文 [精品論文] 碳納米管電特性測(cè)量技術(shù)的研究

1、測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器專業(yè)畢業(yè)論文測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器專業(yè)畢業(yè)論文[精品論文精品論文]碳納米管電特性碳納米管電特性測(cè)量技術(shù)的研究測(cè)量技術(shù)的研究關(guān)鍵詞：碳納米管關(guān)鍵詞：碳納米管電特性測(cè)量技術(shù)電特性測(cè)量技術(shù)DDSDDSFPGAFPGA摘要：碳納米管以其優(yōu)良的物理和化學(xué)特性受到了廣泛關(guān)注，成為21世紀(jì)推動(dòng)科技發(fā)展的新動(dòng)力。在其各種突出的特性中又以電學(xué)特性尤為顯著，在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，如碳納米管組成的場(chǎng)效應(yīng)晶體管、電子場(chǎng)致發(fā)射、傳感器等方面

2、。因此，對(duì)碳納米管基本電特性的研究是非常重要而且有意義的。本文在認(rèn)真研究和分析國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了測(cè)量碳納米管基本電特性的系統(tǒng)。在利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室AFM的條件下，自行設(shè)計(jì)電極與電路系統(tǒng)。使用AFM來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)碳納米管的觀察與操作，電路系統(tǒng)達(dá)到激勵(lì)及測(cè)量碳納米管的電特性的目的。在電路系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)生模塊以FPGA為核心利用DDS技術(shù)可自行編程產(chǎn)生任意波形對(duì)碳納米管進(jìn)行激勵(lì)，為更多探索碳納米管電特性的提供了條件；測(cè)量模塊中則實(shí)現(xiàn)了對(duì)微小直

3、流交流電流的檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)可行，能夠完成對(duì)碳納米管阻抗容抗測(cè)量，為后續(xù)的更多研究打好基礎(chǔ)。本文完成的主要工作有：1）完成碳納米管電特性測(cè)量系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)組成部分。2）完成電路系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了具體的硬件構(gòu)成方案及器件的選型，分為信號(hào)發(fā)生模塊與信號(hào)采集模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)碳納米管激勵(lì)以及對(duì)微小電流信號(hào)的采集功能。3）完成基于FPGA的信號(hào)發(fā)生算法設(shè)計(jì)，包括使用Verilog編程對(duì)SRAM和DA的協(xié)調(diào)

4、與控制，利用DDS技術(shù)產(chǎn)生正弦波形。4）完成基于FPGA的通訊算法設(shè)計(jì)，包括通過(guò)UART與上位機(jī)通訊，通過(guò)SPI對(duì)Flash完成讀寫(xiě)操作。5）完成對(duì)碳納米管的觀察及推移操作，利用AFM將碳納米管推為特定的形態(tài)。在認(rèn)真研究和分析國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了測(cè)量碳納米管基本電特性的系統(tǒng)。在利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室AFM的條件下，自行設(shè)計(jì)電極與電路系統(tǒng)。使用AFM來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)碳納米管的觀察與操作，電路系統(tǒng)達(dá)到激勵(lì)及測(cè)量碳納米管的電特性的目的。在電路系統(tǒng)中，

5、信號(hào)發(fā)生模塊以FPGA為核心利用DDS技術(shù)可自行編程產(chǎn)生任意波形對(duì)碳納米管進(jìn)行激勵(lì)，為更多探索碳納米管電特性的提供了條件；測(cè)量模塊中則實(shí)現(xiàn)了對(duì)微小直流交流電流的檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)可行，能夠完成對(duì)碳納米管阻抗容抗測(cè)量，為后續(xù)的更多研究打好基礎(chǔ)。本文完成的主要工作有：1）完成碳納米管電特性測(cè)量系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)組成部分。2）完成電路系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了具體的硬件構(gòu)成方案及器件的選型，分為信號(hào)發(fā)生模塊與信

6、號(hào)采集模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)碳納米管激勵(lì)以及對(duì)微小電流信號(hào)的采集功能。3）完成基于FPGA的信號(hào)發(fā)生算法設(shè)計(jì)，包括使用Verilog編程對(duì)SRAM和DA的協(xié)調(diào)與控制，利用DDS技術(shù)產(chǎn)生正弦波形。4）完成基于FPGA的通訊算法設(shè)計(jì)，包括通過(guò)UART與上位機(jī)通訊，通過(guò)SPI對(duì)Flash完成讀寫(xiě)操作。5）完成對(duì)碳納米管的觀察及推移操作，利用AFM將碳納米管推為特定的形態(tài)。碳納米管以其優(yōu)良的物理和化學(xué)特性受到了廣泛關(guān)注，成為21世紀(jì)推動(dòng)科技發(fā)展的新動(dòng)力。

7、在其各種突出的特性中又以電學(xué)特性尤為顯著，在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，如碳納米管組成的場(chǎng)效應(yīng)晶體管、電子場(chǎng)致發(fā)射、傳感器等方面。因此，對(duì)碳納米管基本電特性的研究是非常重要而且有意義的。本文在認(rèn)真研究和分析國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了測(cè)量碳納米管基本電特性的系統(tǒng)。在利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室AFM的條件下，自行設(shè)計(jì)電極與電路系統(tǒng)。使用AFM來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)碳納米管的觀察與操作，電路系統(tǒng)達(dá)到激勵(lì)及測(cè)量碳納米管的電特性的目的。在電路系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)生模塊以FPG

8、A為核心利用DDS技術(shù)可自行編程產(chǎn)生任意波形對(duì)碳納米管進(jìn)行激勵(lì)，為更多探索碳納米管電特性的提供了條件；測(cè)量模塊中則實(shí)現(xiàn)了對(duì)微小直流交流電流的檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)可行，能夠完成對(duì)碳納米管阻抗容抗測(cè)量，為后續(xù)的更多研究打好基礎(chǔ)。本文完成的主要工作有：1）完成碳納米管電特性測(cè)量系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)組成部分。2）完成電路系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了具體的硬件構(gòu)成方案及器件的選型，分為信號(hào)發(fā)生模塊與信號(hào)采集模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)碳

9、納米管激勵(lì)以及對(duì)微小電流信號(hào)的采集功能。3）完成基于FPGA的信號(hào)發(fā)生算法設(shè)計(jì)，包括使用Verilog編程對(duì)SRAM和DA的協(xié)調(diào)與控制，利用DDS技術(shù)產(chǎn)生正弦波形。4）完成基于FPGA的通訊算法設(shè)計(jì)，包括通過(guò)UART與上位機(jī)通訊，通過(guò)SPI對(duì)Flash完成讀寫(xiě)操作。5）完成對(duì)碳納米管的觀察及推移操作，利用AFM將碳納米管推為特定的形態(tài)。碳納米管以其優(yōu)良的物理和化學(xué)特性受到了廣泛關(guān)注，成為21世紀(jì)推動(dòng)科技發(fā)展的新動(dòng)力。在其各種突出的特性中

10、又以電學(xué)特性尤為顯著，在多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，如碳納米管組成的場(chǎng)效應(yīng)晶體管、電子場(chǎng)致發(fā)射、傳感器等方面。因此，對(duì)碳納米管基本電特性的研究是非常重要而且有意義的。本文在認(rèn)真研究和分析國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了測(cè)量碳納米管基本電特性的系統(tǒng)。在利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室AFM的條件下，自行設(shè)計(jì)電極與電路系統(tǒng)。使用AFM來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)碳納米管的觀察與操作，電路系統(tǒng)達(dá)到激勵(lì)及測(cè)量碳納米管的電特性的目的。在電路系統(tǒng)中，信號(hào)發(fā)生模塊以FPGA為核心利用DDS技