超高密度超长定向单壁碳纳米管阵列在表面的可控生长及其生长机理研究

表面直接生长单壁碳纳米管是实现碳纳米管纳电子技术的基础，而超高密度超长单壁碳纳米管阵列在表面的可控定向生长是碳纳米管场效应晶体管器件大规模制造和应用的关键技术之一。深入理解单壁碳纳米管定向生长机理对提高其生长效率和阵列密度具有重要的指导意义。本课题利用DSC、原位AFM、SEM、TEM等手段研究不同金属催化剂纳米粒子在不同基材表面的均匀分散、瞬间高温下的状态和聚集行为以及与不同基材表面的相互作用。设计基材表面不同的结构，研究在"Fast-heating"CVD条件下单壁碳纳米管在表面的定向生长机理，并探讨基材与催化剂之间的相互作用对单壁碳纳米管阵列定向生长、生长效率、密度和生长机理等的影响，以期建立新的碳纳米管表面生长机理模型。同时研究各种生长条件对单壁碳纳米管定向生长效率和生长长度等的影响，从而优化生长条件，实现超高密度超长定向单壁碳纳米管阵列在表面的可控生长。