Περίληψη |
Οι νανοσωλήνες άνθρακα (CNTs) θεωρούνται υποσχόμενοι υποψήφιοι για την επόμενη γενιά υψηλών επιδόσεων και εύκαμπτων ηλεκτρονικών, λόγω των μοναδικών ηλεκτρικών και μηχανικών ιδιοτήτων τους.
Αυτή η εργασία επικεντρώνεται στον ηλεκτρικό χαρακτηρισμό δειγμάτων CNT που προορίζονται για χρήση σε Field-Effect τρανζίστορ. Η μέτρηση της ευκινησίας των φορέων στους ημιαγωγούς είναι μία από τις πιο κρίσιμες διαδικασίες χαρακτηρισμού για την αξιολόγηση τόσο της ποιότητας όσο και των ηλεκτρικών ιδιοτήτων ενός υλικού. Στους συμβατικούς τρισδιάστατους ημιαγωγούς, οι τιμές κινητικότητας κυμαίνονται συνήθως από μερικές εκατοντάδες έως αρκετές χιλιάδες cm2/(V-s). Ωστόσο, τα περισσότερα δισδιάστατα υλικά, εκτός από το γραφένιο, παρουσιάζουν σημαντικά χαμηλότερες κινητικότητες, συχνά κάτω από 10 cm2/(V-s) όταν συντίθενται χρησιμοποιώντας epitaxial ή vapor phase τεχνικές.
Για να αξιολογήσουμε διεξοδικά τις ηλεκτρικές επιδόσεις των CNTs, χρησιμοποιήσαμε το Transmission Line μέθοδο (TLM) για τη μέτρηση της αντίστασης επαφής και της επιφανειακής αντίστασης. Επιπροσθέτως, έγιναν μέτρησεις Hall, τεσσάρων probes van der Pauw, χρησιμοποιώντας μια αυτοματοποιημένη διάταξη μετρήσεων Hall, για να υπολογιστούν η ευκινησία και η πυκνώτητα συγκέντρωσης φορέων, η επιφανειακή αντίσταση και η ειδική αντίσταση. Η αυτοματοποίηση του setup, που έγινε με την χρήσητου Arduino και LabVIEW, επιτάχυνε σημαντικά
τη διαδικασία χαρακτηρισμού. Αυτές οι συμπληρωματικές μεταξύ τους τεχνικές παρείχαν ένα ολοκληρωμένο προφίλ της ηλεκτρικής συμπεριφοράς των CNT.
|