單壁碳納米管薄膜的溶液法制備及其碘摻雜研究.pdf

1、單壁碳納米管薄膜具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、透明性和柔性，在大面積薄膜器件方面具有潛在的應(yīng)用前景。制備高質(zhì)量、高純度和大面積的半導(dǎo)體性碳納米管薄膜是其在該領(lǐng)域獲得實(shí)際應(yīng)用的重要前提。溶液法是基于高純度的單壁碳納米管溶液，通過(guò)功能化的基底吸附溶液中的碳納米管來(lái)制備碳納米管薄膜的一種常用方法；雖然能夠?qū)崿F(xiàn)碳納米管薄膜大規(guī)模制備，但在碳納米管薄膜質(zhì)量的控制上仍然有待于進(jìn)一步研究。
　　本文采用純度為99％的半導(dǎo)體性碳納米管溶液，在Si/SiO2基

2、底上制備了碳納米管薄膜，研究了基底功能化、沉積時(shí)間和沉積溫度對(duì)所制備薄膜的密度、形貌和方塊電阻等方面的影響。研究結(jié)果表明用多聚賴(lài)氨酸（PLL）和氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）功能化的基底對(duì)半導(dǎo)體性碳納米管具有很好的吸附作用，能夠沉積均勻的碳納米管薄膜；PLL@ Si/SiO2基底對(duì)半導(dǎo)體性碳納米管的吸附明顯強(qiáng)于APTES@Si/SiO2基底，且更容易形成較多的管束。隨著沉積時(shí)間的延長(zhǎng)或沉積溫度的升高，所得到的碳納米管薄膜的密度逐漸增加

3、，薄膜的方塊電阻也隨之不斷下降。相比較而言，在相同的沉積溫度下，薄膜的密度隨沉積時(shí)間的延長(zhǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的增加；而在相同的沉積時(shí)間且沉積溫度較低的情況下，薄膜密度隨沉積溫度的升高增加的不明顯；當(dāng)沉積溫度高于60℃時(shí)，薄膜的沉積速率明顯提高，能夠在較短時(shí)間內(nèi)制備出均勻分布的碳納米管薄膜。
　　利用氣相法對(duì)高純度的半導(dǎo)體性碳納米管薄膜進(jìn)行了碘摻雜，并利用Raman光譜對(duì)樣品進(jìn)行了表征分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過(guò)清洗處理后能夠獲得表面干凈的碘摻