分会

第四十四分会：纳米器件、纳米表征与检测技术

摘要

在电化学传感器的研究领域中，碳纳米管是应用最为广泛的一种。作为一种纳米尺度的准一维材料，它具备诸如高比表面积、高载流子迁移率、低散射率、易与探针分子耦合等特点，常应用于气体传感、生物传感等方向。现有的绝大多数基于碳纳米管的气体传感器是基于随机网络分布的，由于碳纳米管之间存在较强的相互作用力，随机网络碳管器件存在载流子散射严重、信噪比降低的问题。我们对碳纳米管定向对齐问题进行研究，提出了基于分型电极的电场诱导碳纳米管定向排列的策略，借助仿真软件Ansys Maxwell，设计制备了基于Sierpinski square fractal的分形传感器件，利用其在沟道间指定方向的高电场分布，实现了碳纳米管的定向排列。研究结果表明，分形电极沟道之间的电场强度最大能达到传统叉指电极的12倍；SEM及AFM显示，基于分形电极的电场诱导调控后，碳纳米管能在沟道间实现定向排列；通过计算比较载流子的迁移率，定向后的碳管器件能达到随机网络结构的20倍提升，远超随机网络碳管器件传感性能。

关键词

碳纳米管；分形电极；电场诱导；定向分布

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