純化奈米碳管與石墨烯混成薄膜製備與特性分析

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Title:	純化奈米碳管與石墨烯混成薄膜製備與特性分析
Authors:	陳密
Contributors:	化材系
Keywords:	關石墨烯、奈米碳管、奈米碳管、導電漿料、網版印刷、混成薄膜
Date:	2021-10
Issue Date:	2021-11-11 15:16:01 (UTC+8)
Abstract:	奈米碳管與石墨烯均具有優異特性，可用於電子元件、電池、複合材料和儲氫材料等，但奈米碳管會因碳管間之不連續所造成之接面電阻而影響電性。結合管狀奈米碳管與二維平面結構石墨烯之混成結構，可以改善此缺點，增加其應用性。本研究先以熱退火純化奈米碳管去除非晶質碳，以得純化之奈米碳管。以不同比例多層石墨烯添加界面活性劑製備石墨烯導電漿料，並摻雜不同比例之奈米碳管與石墨烯製備石墨烯/奈米碳管混成導電漿料，以網版印刷法將導電漿料印刷至矽基板上，再以高溫爐進行熱退火，製備成導電薄膜，使用掃描式電子顯微鏡、拉曼光譜儀、霍爾效應量測儀、熱重分析儀等進行特性分析，以得出最佳之石墨烯導電漿料及石墨烯/奈米碳管導電漿料參數。以製備高品質佳石墨烯與奈米碳管混成薄膜。研究結果顯示，以石墨烯為導電填料，低石墨烯比例，無法完全覆蓋矽基板，使導電薄膜石墨片間不連續。以添加 4 wt%石墨烯比例製備之石墨烯導電漿料，印刷導電薄膜，片電阻值為23.54 Ω/□，品質最佳。以0.5 wt%奈米碳管與4 wt%石墨烯製備之混成導電薄膜，可得最佳之導電性，網印後薄膜之片電阻值為15.87 Ω/□，本研究成功研發具有高導電性，良好穩定性的石墨烯導電漿料，以應用於製備低成本電子元件。
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