MEMS结构中碳纳米管的电泳沉积及其场发射特性研究  

Electrophoresis Deposition of Carbon Nanotubes in MEMS Structures and Their Field Emission Characteristics

作　　者：郭琳瑞[1] 陈烽[1] 叶雄英[1] 刘力涛[1] 伍康[1] 周兆英[1] 

机构地区：[1]清华大学精密仪器及机械学系

出　　处：《传感技术学报》2006年第05B期2340-2343,共4页Chinese Journal of Sensors and Actuators

基　　金：国家自然科学基金资助(50375083);高等学校博士学科点专项科研基金资助(20040003065)

摘　　要：利用电泳沉积的方法在MEMS结构特定位置上组装碳纳米管薄膜,以此作为发射体研制基于碳纳米管场发射的传感器,并对其场发射进行了测试和分析.电镜观测与场发射实验结果表明,利用电泳沉积方法可以只在MEMS结构的特定位置沉积碳纳米管薄膜,对于4μm的发射间隙、该薄膜的场发射开启电压约为3.6V^4V,发射电压20V时的发射电流可至28μA.这种"post-MEMS"的碳纳米管薄膜组装方法具有工艺简单的特点,同时避免了碳纳米管生长对MEMS工艺环境以及器件的污染、破坏,实现了纳米材料组装与MEMS工艺的兼容.To fabricate sensors basing on the field emission of carbon nanotubes （CNTs）, electrophoresis deposition （EPD） is introduced to assembly CNT films as field emitters in MEMS structures. Both the SEM characteristics and field emission experiments show that CNT films can be deposited on the certain position in MEMS structures using EPD method. For the emission gap of 4 μm, field emission turn-on voltages are measured about 3.6～4 V and emission current can reach 28 μA under emission voltage about 20 V. Moreover, the ＂post-MEMS＂ CNT deposition process has shown advantages of simplicity and less contamination, which means the compatibility with MEMS process.

关 键 词：微机电系统(MEMS) 纳机电系统(NEMS) 碳纳米管 场发射 

分 类 号：TN4[电子电信—微电子学与固体电子学] TB383[一般工业技术—材料科学与工程]