【正文】 ..............................................................6 分子整流管 ..................................................................................................8 晶體管 ..........................................................................................................8 總結與未來的方向 .........................................................................................9 3 碳納米管 ..........................................................................................................................10 碳納米管的制備和提純 .......................................................................................10 碳納米 管的電化學性質 .......................................................................................10 碳納米管的電荷傳輸性質 ...................................................................................11 碳納米管器件 .......................................................................................................11 碳納米管作為連接體 ................................................................................11 碳納米管晶體管 ........................................................................................12 集成電路與未來的方向 .......................................................................................12 4 石墨烯 ..............................................................................................................................13 簡介 .......................................................................................................................13 性質 .......................................................................................................................13 單分子和雙分子層石墨烯 ........................................................................13 多分子層石墨烯 ........................................................................................14 有機光電子的應用 ...............................................................................................14 總結和未來的方向 ...............................................................................................15 結論 ......................................................................................................................................16 參考文獻 ..............................................................................................................................17 致謝 ......................................................................................................................................19 附錄 ......................................................................................................................................20 濟南大學畢業(yè)論文 1 1 前 言 伴隨著日益復雜的電子技術產品的發(fā)展，過去自上而下都依賴的硅基技術正面臨著技術方面和物理方面的雙層挑戰(zhàn) [12]。另一方面，石墨烯不僅是代替 ITO 組成透明電極的最有前景 的材料，同時它也展現(xiàn)了它的量子霍爾效應和電導特性。例如有獨特的電子性質的富勒烯，已經允許在建設分子整流器和晶體三極管時，可以以多種狀態(tài)存在。 畢業(yè)論文 題 目 分子電子學中的碳基材料 學 院 物理科學與技術學院 專 業(yè) 物理學 班 級 0901 學 生 趙小明 學 號 20200922155 指導教師 趙 朋 二〇一三 年 五 月 十二 日 濟南大學畢業(yè)論文 I 摘 要 伴隨著日益復雜的電子技術產品的發(fā)展，過去自上而下都依賴的硅基技術正面臨著技術方面和物理方面的雙層挑戰(zhàn)。在采用自下向上的方法建設電子電路時，碳基納米材料是非常好的候選材料，因為它們有半導體的特性并且物理尺寸很小，可以用于建立電子連接。碳納米管在建設分子電路和場效應晶體管方面具有很大的潛力。本論文主要體現(xiàn)了碳納米材料在分子電子學中最近的發(fā)展狀況。相比之下，用小分子采用自下而上的方法構造電路正變得越來越受關注。在 2020 年， TAO 和他的合作者采用掃描隧道顯微鏡的方法（ STM），測出了多種有機分子的電導 [3]。 圖 （ a， b）單分子電導實驗示意圖；（ c， d）相應的實驗結果 2020年，同一研究小組報道了將一個有機分子作為一個分子晶體管的方法，并且通過分子的電流可以由柵極電壓（ Vg）進行控制 [4]。對照試驗表明電流對柵極電壓沒有依賴關系，進一步證明了晶體管的一些性質。許多研究人員已經測量出單個分子的電導系數(shù)，并了解 了它們內在的化學性質。 濟南大學畢業(yè)論文 2 碳納米材料的類型和形狀 隨著富勒烯 [7]的發(fā)現(xiàn)，碳納米材料的家族一直不斷的在壯大（見圖 ），富勒烯的發(fā)現(xiàn)緊隨其后的是多壁 (MWCNTs)和單壁的碳納米管 (SWCNTs)。其它突出的納米結構，如奈米角型碳管 (CNHs)，是在室溫下將二氧化碳通過激光消融的碳在沒有金屬催化劑的條件下形成的。原子團簇也被定義在在富勒烯的范圍之內，也許這個集團中最重要的家族要屬三金屬氮化物內嵌金屬富勒烯 (TNTEMFs)。 圖 碳納米材料代表性的例子。 圖 電弧放電反應器制備富勒烯 它是由真空出口管、電機、電源、氣體出口、等離子體、石墨棒含有的金屬氧化物正極、石墨負極、水出口等部分組成。位