纳米材料电性能的在线研究

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传统的纳米材料性能测试技术往往局限于同时对大量的纳米材料进行测试,给出许多纳米材料性能的总体效果或者平均值,很少可以只测定单一纳米结构(如单个纳米粒子、单根纳米线、纳米带、纳米管、纳米棒等)的性能。显微操纵仪和扫描电子显微镜结合构建扫描电子显微镜微纳测试与加工平台将人的手和眼同时延伸到纳米尺度,在扫描电镜的实时观测下对纳米材料进行操纵及性能的在线测试,这大大推动了纳米技术的发展。本课题就是在构建扫描电子显微镜微纳测试与加工平台的基础上实现了纳米材料电性能的在线测量,其主要内容分三部分:第一部分提出了建立数学模型指导钨纳米探针制备过程的思想。建立了提起速度、时间与探针长-径比相关的数学模型,并以该模型指导探针的制备过程,利用动态腐蚀法制备出了与理论设计值相差微小的直线、指数复合轮廓的纳米探针。实验值与理论设计值仅有微小差异证明了数学模型的合理性。第二部分制备掺杂不同导电粒子的环氧树脂基电子束固化导电胶,然后测定了固化前后的样品的红外光谱,结果表明所制得的环氧树脂基电子束固化导电胶可以在扫描电镜电子束的辐照下发生固化反应,并且固化程度较高。并利用改进的四探针的方法测量了固化胶的电阻。第三部分将第一部分制备的钨纳米探针和第二部分电子束固化胶用于扫描电子显微镜微纳测试与加工平台,并通过建立欧姆接触的方法研究了碳纳米管(CNTs)和氧化锌材料的电学性能。
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