利用新式低溫化學氣相沉積技術製作奈米碳管感測器與電晶體之材料與電性分析研究

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Title:	利用新式低溫化學氣相沉積技術製作奈米碳管感測器與電晶體之材料與電性分析研究
Authors:	陳啟文
Contributors:	電子工程系
Keywords:	奈米碳管奈米碳管電晶體鎳感測器低溫化學氣相沉積掃瞄式電子顯微鏡
Date:	2011-12
Issue Date:	2012-04-24 15:53:45 (UTC+8)
Abstract:	自從奈米碳管於1998年被首次製作成奈米碳管電晶體之後，由於奈米碳管有許多新的性質，如質量輕、高強度、高韌性、可撓曲性、高表面積、高熱傳導性、導電度特異等，因此衍生了許多新的應用。例如氣體感測器可以感測出氣體是否外露或者是氣體過量；溫度感測器則可以利用電流變化來判斷溫度升高或減少。在於場發射可應用於電視、個人電腦顯示器。將其置於兩金電極間即可製做出最小的場效電晶體，因碳管的絕佳導電性與導熱性質也解決了散熱與熱穩定的問題。而中空的多層奈米碳管可將氣體凝結成液體而存於管中，這將使碳管的氣體吸附量大幅增加且單層奈米碳管吸附氫氣的能力遠遠超過活性碳。由於奈米碳管具有優異的電性，故奈米碳管電晶體具有相當大的潛力應用於未來的奈米電子元件。影響碳奈米結構場發射性質的因素包括其結構尺寸大小、排列方向、表面形貌、碳的鍵結、管束成長密度和與基材的附著性..等等，而這些因素都與製程參數有關。本研究利用低溫化學氣相沉積法(LTCVD)來製備奈米碳管，利用此種方法具有選擇性成長的有利特性，並可以和IC製程整合且相容，因此利用方法來當作成長奈米碳管的主要製程，並且改變其成長溫度來觀察碳管變化與拿來做氣體感測器之實驗。 (1)經實驗結果顯示，利用低溫化學氣象沉積法(LTCVD)可以成長出單根或多根的奈米碳管且成功跨過兩電極。 (2)酒精實驗顯示半導性碳管可作為氣體感測器，而金屬性碳管可做為奈米導線使用。未來期望能夠繼續探討在製程中添加氨氣，或是針對不同溫度狀況下，對於碳管的生長是有幫助或是添加了氨氣後對碳管的生長受到影響，也希望能夠嘗試各種探討不同的氣體對於碳管的生長之影響。
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