原子层沉积改性碳纳米管薄膜的制备及表征文献综述
2020-06-10 22:01:49
文 献 综 述 前言 纳米级材料是至少有一个维度要小于100nm的材料。
因为纳米结构在某一维度或更多维度具有量子限制效应,以及特殊的光、电、磁性质,目前为止,碳纳米管被认为是最具有希望的纳米级材料,具有良好的力学、光学、电学等性质,广泛应用于各个领域[1]。
研究表明,只有将碳纳米管组装成宏观材料,如薄膜,才能充分发挥碳纳米管的优越性能,实现其潜在应用。
将碳纳米管任意分散形成的2D 网络结构,被认为是一种新型的膜材料。
目前,碳纳米管薄膜在晶体管,半导体,新型电池的电极,膜分离等领域有着良好的前景。
随着碳纳米管薄膜在工业发展和应用领域的不断扩大,人们对碳纳米管薄膜的性能提出了更高的要求,以此来更好的适用于实际应用中遇到的问题。
为了达到预期的目的,我们用一些物理或化学的方法对其改性,包括参杂,聚合物改性、有机功能分子改性,无机纳米粒子改性,化学气相沉积法、电泳沉积法、电弧放电法、浇铸法、层-层吸附自组装法、电化学沉积法、自组装成膜法、浸渍涂布法、改性表面吸附法、过滤-转移法、LB技术,原子层沉积(ALD)氧化物改性等方法[2]。
1.原子层沉积技术 原子层沉积(Atomic Layer Deposition ,ALD)技术,称为原子层外延(Atomic Layer Epitaxy ,ALE), 也称为原子层化学气相沉积(Atomic Layer Chemical Vapor Deposition ALCVD), 它是化学气相沉积(CVD)法的一种。
ALD技术对基底形状无特殊条件,可应用于多种高科技领域,如微电子,场发光显示仪,催化,太阳能电池,发光二极管等。
一个ALD 沉积周期可分为4 个步骤:(1)第一种反应前驱体与基片表面发生化学吸附或反应;(2)用惰性气体将多余的前驱体和副产物清除出反应腔;(3)第二种反应前驱体与基片表面上的第一种前驱体发生化学反应, 生成薄膜;(4)反应完全后, 再用惰性气体将多余的前驱体及副产物清除出反应腔。