Ni/SiO2雙層催化劑結構合成側向成長單壁奈米碳管直徑分佈控制之研究

Lateral Growth of Single-Walled Carbon Nanotube Using Double-Layered Catalyst Pads with Controllable Diameter Distribution.

吳宏益(Horng-Yi Wu)

指導教授 ： 蔡春鴻

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2007.00534

摘要

如我們所知，單壁奈米碳管會由於本身旋度的不同而有半導性與金屬性之分。是故成長出旋度受到控制且可大面積成長的碳管，以此進而得到高比例的半導性或金屬性的碳管，一直是碳管的製程研究人員所努力的目標，但是到目前為止，這個難題依舊存在。而H.J. Dai研究團隊曾經由理論預測，在相同製程環境下，若成長較多小直徑的單壁奈米碳管，將會優先形成較高比例的半導性碳管。此意味著藉由控制碳管直徑，將可達到控制半導性或金屬性碳管的比例。以H.J. Dai研究團隊的理論預測和本實驗室發展的以Ni/SiO2構成的雙層催化劑結構為基礎。本論文分別藉由改變SiO2的鍍率與厚度、催化劑Ni的厚度以及製程溫度去探討隨著這些參數的改變，其對於單壁奈米碳管直徑分佈的影響。實驗的結果顯示，隨著SiO2的鍍率與厚度的減低可以成長出較多小直徑比例的單壁奈米碳管(SWCNTs)；且也發現太薄的催化劑厚度由於蒸鍍不均勻，將會不利於成長較多小直徑比例的SWCNTs。最後，我們也觀察到隨著製程溫度的降低，小直徑比例的SWCNTs會增加，且也會讓平均直徑變得較小。本研究主要目的在於找出成長出較多比例小直徑的SWCNTs最佳化參數，藉此希望在未來此雙層的催化劑結構可以直接被運用在碳管元件的製造上。

關鍵字

單壁奈米碳管 ； 側向成長 ； 催化熱裂解化學氣相沉積法 ； 直徑控制

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無資料

並列關鍵字

SWNTs ； Lateral Growth ； Thermal-CVD ； Diameter control

參考文獻

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