面向SWCNTs纳米器件的批量化装配制造技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 许可 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2012-05-10 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 导师 | 吴成东 ; 董再励 |
| 关键词 | 规模化装配制造 纳米电子器件 浮动电势 介电泳 单壁碳纳米管 |
| 其他题名 | Study on the Large-Scale Assembly and Fabrication Method for SWCNTs Nano Device |
| 学位专业 | 模式识别与智能系统 |
| 中文摘要 | 单壁碳纳米管（Single-Walled Carbon Nanotube, SWCNT）所具有的独特电特性及尺度特性，使它成为研制新型电子单元器件的首选材料。因此，构建单壁碳纳米管纳电子器件的技术研究已成为国际科学技术前沿热点之一。基于单壁碳纳米管的纳米器件制造核心技术是材料制备、装配与可靠联接等。随着纳米科学技术的进步，实现纳米器件的规模化制造装配已成为纳米科学技术研究与应用发展的关注热点。目前, SWCNTs基纳米器件制作技术基本上仍处于实验室阶段，现有典型装配技术还无法实现可规模化、低成本的纳米器件制造，这种技术现状仍然是制约纳电子器件研究和应用所面临的挑战性问题。本论文以典型纳米器件-单壁碳纳米管场效应晶体管（SWCNT Field Effect Transistor, SWCNT FET）装配制造为范例，面向纳米器件规模化制造，开展了以下研究：（1） 单壁碳纳米管材料的预处理技术研究。根据单壁碳纳米管和其它材料的密度不同性质，系统研究了基于密度梯度离心和阴离子表面活性剂的分散纯化单壁碳纳米管处理方法，并通过实验，验证了该方法的有效性。同时，进行了基于漂洗技术的表面活性剂影响消除方法研究。在研究基础上，建立了一套纯化分散单壁碳纳米管的制备方法体系。（2） 基于介电泳原理的单壁碳纳米管操控方法研究。开展了基于SWCNTs介电泳相关机理，以及浮动电势条件下的介电泳力模型研究。在此基础上，开展了面向SWCNT FET结构的规模化装配原理研究和实现方法设计。（3） 规模化装配实验研究。系统开展了基于常规介电泳技术的单壁碳纳米管场效应晶体管纳米器件的装配制造实验研究，并通过装配实验结果对比，获得了较高装配成功率的技术参数；进行了基于石墨烯及氧化锌等材料的纳米器件装配实验研究，也实现了成功装配；在上述研究基础上，基于浮动电势介电泳原理，开展了单壁碳纳米管场效应晶体管的批量化装配制造实验研究，实现了批量化装配，并获得了SWCNT FET理想装配成功率。（4） 基于单壁碳纳米管的气体传感器研究。运用上述装配技术，设计了单壁碳纳米管气体传感器的构建方法，搭建了实验平台，研究了相关测试技术。完成了基于单壁碳纳米管的气体传感器设计制作，以及气敏特性测试实验。同时,研究实现了基于紫外线光照的快速复原技术，为单壁碳纳米管气体传感器的实际应用提供了技术基础。本论文针对单壁碳纳米管场效应晶体管规模化制造需求，系统研究了基于浮动电势和介电泳原理的纳米器件装配方法，设计实现了基于浮动电势介电泳的纳米器件批量化装配技术，实验结果验证了研究方法的有效性和可行性，为纳米电子器件制造技术发展提供了有意义的理论指导和实验方法。 |
| 索取号 | TB383/X77/2012 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-07-27 |
| 分类号 | TB383 |
| 源URL | [http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/9396]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_机器人学研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 许可. 面向SWCNTs纳米器件的批量化装配制造技术研究[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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