【摘 要】
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碳纳米管因其独特的几何结构而具有优良性能,在微纳电子器件领域具有广泛的应用前景。然而碳纳米管与金属电极接触的肖特基势垒较大且具有较大的接触电阻,这严重影响了碳纳米
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碳纳米管因其独特的几何结构而具有优良性能,在微纳电子器件领域具有广泛的应用前景。然而碳纳米管与金属电极接触的肖特基势垒较大且具有较大的接触电阻,这严重影响了碳纳米管器件的性能及其应用。石墨烯的晶格结构和碳纳米管相似,载流子迁移率高,带隙为零,可以作为碳纳米管器件的理想电极。本文以铜镍双层金属薄膜为基底生长石墨烯得到石墨烯/铜镍复合电极,提出并制备了一种碳纳米管-石墨烯/铜镍复合结构,研究了该复合结构的制备工艺,并对其导电性能与微观结构进行了分析。碳纳米管-石墨烯/铜镍复合结构制备在有氧化层的硅衬底上,首先通过光刻、溅射、剥离等工艺制备了铜镍复合金属电极;接着利用介电电泳的方法在复合金属电极间装配碳纳米管;最后采用化学气相沉积的方法在装配有碳纳米管的电极上进行石墨烯的原位生长,得到碳纳米管-石墨烯/铜镍复合结构。对比石墨烯生长前的碳纳米管/金属结构,石墨烯生长后的碳纳米管-石墨烯/铜镍复合结构的直流电阻,由几兆欧减小到几十千欧,可见碳纳米管-石墨烯/铜镍复合结构具有低的接触电阻;而且碳纳米管与石墨烯/铜镍复合电极的接触比较稳定。利用SEM、EDS能谱和拉曼光谱对复合结构进行了微观测试和分析,结果表明复合结构中存在铜原子沿着碳纳米管的扩散,石墨烯的生长改善了碳纳米管的缺陷。
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