Нанотехнологии в физике. Изучение структурных типов углеродных нанотрубок. Битюцкая Л.А - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

21
Рис. 18. Температурная зависимость проводимости однослойной металлической
нанотрубки, измеренная четырехзондовым (1) и двухзондовым (2) методами.
Если нанотрубка обладает полупроводниковыми свойствами, то ее
сопротивление составляет десятки МОм, и оно не распределено равномерно по
длине, как у нормального проводника , а сосредоточено в «барьерах»,
расположенных примерно через каждые 100 нм вдоль длины нанотрубки.
Согласно полученным экспериментальным данным сопротивление
многослойной нанотрубки с хорошей точностью описывается соотношением :
D
L
R
π
ρ
=
,
где: ρ ≈ 700 Ом/см – удельное сопротивление нанотрубки; L – длина
нанотрубки; D- диаметр нанотрубки.
Такое поведение сопротивления указывает на небаллистический характер
переноса заряда . Поэтому многослойная нанотрубка представляет собой
двумерный проводник длиной L и толщиной D.
В зависимости от хирального угла нанотрубка может обладать либо
металлическими, либо полупроводниковыми свойствами. При этом такая
важная характеристика электронных свойств полупроводящей нанотрубки, как
ширина запрещенной зоны ε
g
, определяется ее геометрическими параметрами:
индексами хиральности и диаметром (рис. 19). 
                                               21




Рис. 18. Т емпера турна я за в исимостьпров о д имо сти од но сл ойной мета л л ическо й
 на нотрубки, измеренна я четырех зо нд ов ым (1) и д в ух зо нд о в ым (2) метод а ми.

       Е сл и на но трубка о бл а д а ет пол упро в о д нико в ыми св ойств а ми, то ее
сопро тив л ение соста в л яетд есятки М Ом, и оно не ра спред ел ено ра в номерно по
д л ине, ка к у норма л ьного пров од ника , а со сред о точено в «ба рьера х » ,
ра спол ож енных примерно черезка ж д ые 100 нм в д ол ьд л ины на нотрубки.
       С огл а сно по л ученным эксперимента л ьным д а нным сопротив л ение
много сл о йно й на нотрубки с х орош ей точно стью о писыв а ется соо тнош ением:
                                               ρL
                                         R=        ,
                                               πD
гд е: ρ ≈ 700 Ом/см – уд ел ьно е сопротив л ение на нотрубки; L – д л ина
на но трубки; D- д иа метр на но трубки.
       Т а кое пов ед ение сопротив л ения ука зыв а ет на неба л л истический х а ра ктер
переноса за ряд а . П оэто му много сл ойна я на нотрубка пред ста в л яет собой
д в умерный про в од ник д л ино й L и тол щ иной D.
       В за в исимости от х ира л ьно го угл а на нотрубка мож ет обл а д а ть л ибо
мета л л ическими, л ибо по л упров од ников ыми св ойств а ми. П ри это м та ка я
в а ж на я х а ра ктеристика эл ектро нных св о йств пол упров од ящ ей на но трубки, ка к
ш ирина за прещ енно й зоны εg, опред ел яется ее геометрическими па ра метра ми:
инд екса ми х ира л ьности и д иа метром (рис. 19).

Страницы