在矽基板上成長水平方向碳奈米管陣列及其在氣體感測元件上之應用

Abstract

隨著奈米科技的發展，奈米感測器的應用變成不可或缺的角色，奈米碳管具有的獨 特的中空結構、奈米級尺寸、超高表面積與高氣體吸附速率等特性，使得碳奈米管不失 為理想的感測材料。若能直接成長水平方向奈米碳管，除了提供輕薄短小的優點外，更 能使奈米碳管的應用領域更加寬廣，例如：生化感測器、燃料電池、單電子電晶體等。 本研究計畫之目的即希望於矽基板上成長水平方向奈米碳管，並與IC 製程技術進行整 合開發新型碳奈米管之感測器。在本研究計畫中將以電子束微影系統製作超細平行電 極，並以MPCVD 作為水平碳奈米管成長的系統，在矽基板上的觸媒層來進行前處理並 成長水平方向的碳管，最後再將基板上成長碳奈米管的技術與IC 製程技術作整合來製 作新型碳奈米管感測元件。如此，在第一年完成進行電子束微影系統的操作及超細水平 電極圖樣的設計及驗證，提供在矽基板上成長水平奈米碳管的方式達到做為感測器的第 一步，第二年，開發完成在矽基板上成長水平碳奈米管並研究其特性及找出其合成機 制，達到於矽基材成長水平排列的碳奈米管陣列的目標，第三年再結合奈米碳管的特殊 吸附及管狀性質，與IC 製程技術作整合來製作新型碳奈米管感測元件並量測其氣體感 測特性。