摘要或動機

本實驗是控制奈米碳管的成長條件，研究奈米碳管的成長機制、電子場發射特性。奈米碳管的物理性質會因捲曲度(helicity)、管壁厚度(單層或多層)、管徑所影響，而不同的捲曲度，會形成不同電性(金屬性或半導體性)的奈米碳管。由此可知，探討奈米碳管的成長機制，以控制奈米碳管的穩定成長，及如何長出電性或光學性質相近的奈米碳管，是極為重要之事。為了研究奈米碳管的成長機制，我們使用微波電漿輔助化學氣相沈積法 (Microwave plasma ehanced chemical vapor deposition) ，在市售的縫衣針針尖上，成長奈米碳管，這個技術能夠經由吸收微波達到局部加熱針尖的方式，再透過控制微波功率、通入氣體的種類、壓力的變化以及催化劑的使用，能夠達到有效控制奈米碳管的成長條件。我們改變三個參數：催化劑的使用、氣體種類(Ar⁺CH₄ 或N₂⁺CH₄)及壓力，之後利用SEM 觀察奈米碳管的成長情形；再測量場發射(測量電性)，討論不同成長的條件與場發射電流關係。