中國科學院物理所研究發現新型納米電子材料 (2005-06-01)
發布時間:2007-12-04
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氮化硼(BN)作為寬帶隙材料具有優異的物理性質和良好的化學惰性,是制作高可靠性器件與電路的理想電子材料之一。與碳納米管的電子結構明顯依賴于管徑與螺旋度等因素不同,BN納米管通常表現出穩定一致的電學特性,在未來的納電子學領域有著非常誘人的應用前景。而實現BN納米管的摻雜,誘導其半導體特性,是實現該材料在納電子學領域應用的關鍵,也是研究者普遍感興趣和追求目標。
最近,中國科學院物理所微加工實驗室的顧長志研究員等人與日本物質材料研究機構(NIMS)的同事合作,采用化學氣相沉積方法,在生長BN納米管的同時實現了F的均勻摻雜,獲得了N型的BN半導體納米管。他們對F摻雜BN納米管的結構進行了系統表征,證明了這是一種穩定的摻雜結構。為實現對F摻雜BN納米管本征物性的研究,他們利用電子束光刻與Lift-off微加工技術,在分散提純的單根F摻雜BN上制作出用于輸運性質測量的微電極,研究了單根F摻雜BN納米管的電導特性,發現F摻雜實現了BN納米管從絕緣體向半導體的轉變,低于5%的F摻雜濃度使BN納米管的電導提高3個數量級以上。這一結果為采用該材料制作納電子器件的研究奠定了基礎。該成果發表在J. Am. Chem. Soc. 127,6552 (2005)上。