流体排布与介电电泳结合排列组装碳纳米管VIP免费

第8卷第5期2010年9月纳米技术与精密工程NanotechnologyandPrecisionEngineeringVoI．8No．5Sep．2010流体排布与介电电泳结合排列组装碳纳米管谭苗苗1’2，叶雄英1’2，王晓浩1’2，周兆英1’2(1．清华大学精密测试技术及仪器国家莺点实验室，北京100084；2．清华大学精密仪器与机械学系，北京100084)摘要：流体排布和介电电泳是碳纳米管生长后排列组装的两种方法．流体排布可实现基片上较大范围的碳纳米管定向排列，且流体剪切力作用可将弯曲的碳纳米管在一定程度上拉直，但利用流体难以实现在特定位置组装碳纳米管．而介电电泳通过电极上不均匀电场实现碳纳米管在电极问沿电场方向的定向定位排列组装，介电电泳的不足之处在于电泳力难以将弯曲的碳纳米管拉直．本研究结合这两种组装方法的优势，采用流体与介电电泳结合排列组装碳纳米管．通过选择流体流动和电泳参数，流体结合直流或带直流偏置的交流电泳实现了较好的碳纳米管排列组装．与介电电泳组装相比，结合流体能减少碳纳米管之间的粘连，起到梳理拉直的作用，并提高了组装效率；与流体排布相比，结合介电电泳实现了碳纳米管在指定位置的组装．关键词：碳纳米管；组装；介电电泳；流体排布中图分类号：TN4文献标志码：A文章编号：1672-6030(2010)05-0389-05CombiningFluidicAlignmentwithDielectrophoresist0AssembleCarbonNanotubesTANMiao．mia01·2，YEXiong—yin91'2，WANGXiao—ha01’2，ZHOUZhao．yin91·2(1．StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasurementTechnologyandInstruments，TsinghanUniversity，Beijing100084，China；2．DepartmentofPrecisionInstrumentsandMechanology，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Fluidicalignmentanddielectrophoresis(DEP)arebethmethodsofassemblingcarbonllano--tubes(CNTs)．FluidicalignmentcanfacilitatedirectionalalignmentofCNTsonalargerareaofthesub-strateandcurlyCNTscanbestrailghtenedtoacertainextentbythefluidicshearstress，yetitisdifficulttoassembleCNTsinappointedpositionswithfluidicalignment。Withtheunevenelectricfieldonelec—trode8，DEPcanassembleCNTsinappointedpositionsalongthedirectionofelectricfieldbetweendec—trodesbutcannotstraightencurlyCNTs．AnewmethodforCNl、assemblywhichcombinedfluidicalign—mentwithDEPwasproposedinthispaper，whichachievedgoodCNTsassemblywiththechoiceoffluidicandDEPparametersandcombinationoffluidicalignmentwithDCorACplusDCDEP．ComparedwithassemblywithonlyDEP，combinationwithfluidicalignmentCallpreventadherencebetweenCNTsandstraightenCNTs，sethatassemblyefficiencyisenhanced．Comparedwithfluidicalignment，combinationwithDEPcanachieveassemblyofCNTsinappointedpositions．Keywords：carbonnanotube；assembly；dielectrophoresis(DEP)；fluidicalignment收稿日期：2010-06-21．基金项目：国家自然科学基金资助项目(50675118)；国家高技术研究发展计戈!J(863计划)资助项目(2009AA047_308)；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20060003027)．作者简介：谭苗苗(1980一)。女，博士。miaomiao．tan@yahoo．com．cn．通讯作者：叶雄英，研究员，xyye@mail．tsinghua．edu．衄．万方数据·390·纳米技术与精密工程第8卷第5期利用一维纳米材料与微制造结合的纳器件有可能突破常规器件的性能极限，并有望实现超微型化和高功能密度化．采用规律排布的碳纳米管可实现多种纳尺度结构，利用其独特的物理化学特性有望得到高性能的纳米器件．近年来，将生长后纯化、分散处理好的碳纳米管通过外界作用力在基底上实现定向定位排布组装的研究受到了极大的关注，这种工艺方法在排布前可对碳纳米管进行纯化处理及分类，被认为是实现纳米器件的有效方法之一．其排布组装方式有流体排布¨引、电泳组装¨圳、化学选择性沉积∞J、磁场驱动MJ或用AFM直接操作"o等多种．目前碳纳米管的定向定位排列组装尚处于摸索阶段，较常用的组装方法是流体排布和电泳组装，其中流体排布...