奈米碳管控制成長之方法研究; Study for the controlled growth of carbon nanotubes

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Title:	奈米碳管控制成長之方法研究;Study for the controlled growth of carbon nanotubes
Authors:	蘇清源;Ching-Yuan Su
Contributors:	機械工程研究所
Keywords:	控制成長;電漿鞘層;場發射;方向性;舉離法;奈米碳管;plasma sheath;lift off method;CNT;controlled growth;carbon nanotube;orientation;field emission
Date:	2005-06-17
Issue Date:	2009-09-21 11:49:13 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	奈米碳管於1991年發現以來，已經被證實具有多種獨特的材料性質，因此也被應用在許多的領域，然而如何控制奈米碳管之定位、定向及定量的成長，至今仍是奈米碳管於實際應用上的一個瓶頸。回顧過去文獻，已經有許多控制成長的方法被提出，但仍然無法提供一高良率且製程簡易之方法。因此探討奈米碳管控制成長之方法及其機制，是本論文的研究主題。本論文提出三種定位成長奈米碳管的方法 : (1)引洞成長(CNTs growth in holes) (2)旋塗催化微粒(spin-on iron catalysts) (3)舉離法(lift-off method)。並以thermal CVD及MPCVD成長奈米碳管，探討電漿功率、成長溫度及碳源比例等參數，對奈米碳管結構及定位成長之影響。由實驗結果分析，引洞成長奈米碳管並以電子束鄰近效應縮小孔徑至0.1μm，可提高孔洞內成長單根奈米碳管之良率。此外，比較三種定位成長奈米碳管的方法，以舉離法可以定位成長高準直性且良率較高之單根奈米碳管。而在定向成長奈米碳管的研究上，利用MPCVD之電漿鞘層所產生的自我偏壓，形成一個方向性的電場，而此電場主宰著奈米碳管成長的方向，利用此一機制可以控制奈米碳管具有方向性之成長。此外，經由實驗結果分析，在MPCVD成長奈米碳管的實驗，增加微波電漿功率可使奈米碳管的準直性及石墨化程度提高，並有較佳之場發射特性。 !!
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