Αυτοπροσανατολιζόμενες Συμμετρικές Διατάξεις των Carbon Nanotubes και Ιδιότητες του Πεδίου Εκπομπής τους Σπυρόπουλος Γιώργος Α.Μ:227.

Παρουσίαση με θέμα: "Αυτοπροσανατολιζόμενες Συμμετρικές Διατάξεις των Carbon Nanotubes και Ιδιότητες του Πεδίου Εκπομπής τους Σπυρόπουλος Γιώργος Α.Μ:227."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Αυτοπροσανατολιζόμενες Συμμετρικές Διατάξεις των Carbon Nanotubes και Ιδιότητες του Πεδίου Εκπομπής τους Σπυρόπουλος Γιώργος Α.Μ:227

2 Τι είναι τα Carbon Nanotubes (CNTs); Αλλότροπα άνθρακα με κυλινδρική νανοδομή και διάμετρο μερικών nm Γραφένιο τυλιγμένο Εξαγωνικές δομές από άνθρακα που σχηματίζουν ρολά Δεσμοί με υβριδισμό sp 2

3

4 Εμφανίζονται σε δύο μορφές : Α. Single Walled Nanotubes (SWNTs) Β. Multy-Walled Nanotubes (MWNTs)

5 Ανάλογα με την κατεύθυνση στην οποία τυλίγεται το γραφένιο έχουμε 3 τύπους :

6 Zigzag (m=0) Armchair (m=n) Chiral

7 υ

8 Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των CNTs καθορίζονται από τον τύπο τους… Αγωγός ( n=m, armchair ) Ημιαγωγός με μικρό ενεργειακό χάσμα (n-m = 3k)

9 Καθώς και από την αρωματικότητα του γραφενίου Η οποια εξαρτάται από τον υβριδισμό sp 2

10 Σκοπός του πειράματος : Σύνθεση και κατανόηση των καλά ευθυγραμμισμένων, αυτοπροσανατολιζόμενων CNTs με όμοιες διαμέτρους σε υποστρώματα Si (porous silicon)

11 Η μέθοδος σύνθεσης περιλαμβάνει: Χημική εναπόθεση ατμού (CVD) Έλεγχο μεγέθους καταλυτικών μορίων με επεξεργασία υποστρώματος Τοποθέτηση NTs με pattern Αυτοσυναρμολόγηση των NTs με σκοπό τον προσανατολισμό

12 Βήμα 1 ο : Εναπόθεση Fe films (5nm πάχος) Βήμα 2 ο : Annealing Βήμα 3 ο : CVD(ρύθμιση ύψους)

13 Σχηματική απεικόνιση σύνθεσης των διατάξεων σε porous silicon Porous Si Shadow mask iron patern Self-oriented NT array

14

15 Μηχανισμοί ανάπτυξης CNT C2H4C2H4

16 Χαρακτηρισμός με χρήση SEM : 3d διατάξεις σχηματισμένες πάνω σε Fe (καταλύτης) Κάθε block είναι καλά οργανωμένο Παρουσίαση κλίσης όταν ο λόγος των διαστάσεων ~ 5

17 Χαρακτηρισμός με χρήση TEM : Τα blocks αποτελούνται από ευθυγραμμισμένα MWNTs Πυκνές ευθυγραμμισμένες διατάξεις -> Αλληλεπιδράσεις Van der Waals Μικρές διαμέτρους και μικρή διασπορά Χαμηλή πυκνότητα ατελειών

18

19 Σημασία των δυνάμεων Van der Waals : Όπως έχει τεράστια σημασία για την συγκράτηση των επιπέδων γραφενίου στον γραφιτη

20 Αντίστοιχη σημασία εχει και για την ικανοποιητική ακαμψία που χρειάζεται Κάθετη ανάπτυξη προς το υπόστρωμα

21 Porous Si ->Αύξηση της αποδοτικότητας της ανάπτυξης + καλή στήριξη καταλύτη

22 Ιδιότητες του Πεδίου Εκπομπής: Πειραματική διάταξη με blocks 250μm*250μm*130 μm Πυκνότητα ρεύματος(J)- Τάσης(V)

23 Σταθερότητα πυκνότητας ρεύματος Χαμηλό δυναμικό λειτουργίας Δεν υπάρχει φθορά στα NT blocks Πλεονεκτήματα Πεδίου Εκπομπής : Χρήση τους σε εφαρμογές ηλετρονικής πληροφορίας όπως επίπεδες οθόνες

24 Μειονεκτήματα : Για να έχουμε απόδοση χρειάζεται πολύ χαμηλό κενό.

25 Μολύβι από γραφίτη ή γραφίτης από μολύβι;