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自组装半导体碳纳米管薄膜的光电特性
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O649[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]北京大学电子学系纳米器件物理与化学教育部重点实验室,北京100871, [2]北京大学前沿交叉学科研究院,北京100871
  • 相关基金:国家重点基础研究发展规划项目(973)(2011CB933002,2011CB933001)和国家自然科学基金(61370009,61271051,61321001)资助
中文摘要:

采用自组装的方法制备99%高纯度半导体碳纳米管平行阵列条带,以金属钯和钪为非对称接触电极制备碳纳米管(CNT)薄膜晶体管(TFTs)器件。主要研究不同沟道长度碳纳米管薄膜晶体管器件的电输运特性和红外光电响应特性,分析了其中的载流子输运和光生载流子分离的物理机制。我们发现薄膜晶体管器件的电学性能和光电性能依赖于器件沟道长度(L)和碳纳米管的平均长度(LCNT)。当沟道长度小于碳纳米管的平均长度时,器件开关比最低;当沟道长度超过碳纳米管平均长度时,随着沟道长度的增加,器件开关比增加,光电流减小。相关研究结果为高纯碳纳米管薄膜晶体管器件在红外光探测器方面的进一步应用提供参考依据。

英文摘要:

We used the self-assembly method to form high purity (99%) semiconducting carbon nanotube (CNT) aligned arrays. Thin-film transistors (TFTs) were fabricated with asymmetric Pd and Sc electrodes. We studied the electronic transport characteristics and infrared photoelectronic properties of the TFTs with different channel lengths. The physical mechanism of carrier transport and the dissociation of photoexcited carries are also discussed. We found that the electronic and photoelectronic properties of the TFTs were dependent on the channel length and the average length of the CNTs. The on/off ratio of the device was the lowest when the channel length of the device (L) was less than the average length of the CNTs (LCNT), and it increased with increasing L when L was larger than LCNT. In addition, the short circuit current of the device also decreased. These results provide an effective reference for further infrared detector applications based on high-purity semiconducting carbon nanotube TFTs.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781