Разработка элементов наносистемной техники на основе углеродных нанотрубок и технологии их изготовления
Диссертация
Перспективными элементами НЭМС являются углеродные нанотрубки (УНТ) и нановолокна, являющиеся аллотропными формами углерода с уникальными физическими свойствами. В настоящее время растет количество работ, связанных с исследованием свойств УНТ, а в области НСТ ведутся интенсивные исследования по созданию наноэлементов, активной частью которых являются нанотрубки. Результаты работы отмечены… Читать ещё >
Список литературы
- П. Харрис. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. М.: Техносфера, 2003. 336 с.
- Андриевский Р.А., Рагуля А. В. Наноструктурные материалы. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 192 с.
- Kroto H.W., Heath J.R., O’Brein S.C., Curl R.F., Smalley R. C60: Buckminsterfullerene//Nature. 1985. Vol. 318. P. 162−163.4. lijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. 1991. Vol. 354. P. 56−58.
- Heimann R.B., Evsyukov S.E., Koga Y. Carbon allotropes: a suggested classification scheme based on valence orbital hybridization // Carbon. 1997. vol. 35, P. 1654−1657.
- Беленков E.A. Графанофуллерены и графановые нанотрубки новые структурные модификации углерода // Вестник Объединенного Физического Общества Российской Федерации. 2002. № 1.
- Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Avouris Ph. Carbon nanotubes: synthesis, structure, properties, and applications (Topics in applied physics) // Springer -Verlag: Berlin. 2001. 448 p.
- Saito R., Fujita M., Dresselhaus G. et al. Electronic structure of chiral graphene tubules // Appl. Phys. Lett. 1992. Vol 60. N. 18. P. 2204−2206.
- Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки // Успехи физических наук. 1997. том 167. № 9. с. 945 972.
- Лозовик Ю.Е., Попов A.M., Беликов А. В. Классификация двуслойных углеродных нанотрубок с соизмеримыми структурами слоев // Физика твердого тела. 2003, том 45. вып. 7, с. 1333 1338.
- Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены. М.: Университетская книга, Логос. 2006.-376с.
- Collins P. G., Avouris Ph. Nanotubes for electronics // Scientific American. 2000. P. 62 69.
- Kong J., Zhou C. et.al. Synthesis, integration, and electrical properties of individual single-walled carbon nanotubes.//Appl.Phys.-1999-A.69. P. 305−308.
- Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Avouris Ph. (eds.). Carbon nanotubes // Springer-Verlag: Berlin. 2002. 463 p.
- Collins P.G., Avouris P. Nanotubes for Electronics // Scientific American. 2000. P. 62−69.
- Durkop Т., Kim B.M., Fuhrer M.S. Properties and applications of high-mobility semiconducting nanotubes // J. Phys.: Condens. Matter. 2004. Vol. 16. P. R553-R580.
- Елецкий A.B. Сорбционные свойства углеродных наноструктур // Успехи физических наук, 2004. т. 174. № 11. с. 1191 1231.
- Froudakis G.E. Hydrogen interaction with carbon nanotubes: a review of ab initio studies // J. Phys.: Condens. Matter. 2002.14. P. R453-R465.
- Qian D., Wagner G.J., Liu W.K., Yu M.F., Ruoff R.S. Mechanics of carbon nanotubes // Appl. Mech. Rev. 2002. Vol. 55. No 6. P. 495−533.
- Salvetat J.-P., Bonard J.-M. Mechanical properties of carbon nanotubes.// Appl. Phys.-1999. P. 255 260.
- Pop E., Mann D. et.al. Thermal conductance of an individual single-wall carbon nanotube above room temperature // Nano Lett. 2006. Vol.6. № 1. P. 96−100.
- Ивакин E.B., Суходолов A.B., Ральченко В. Г., Власов А. В., Хомич A.B. Измерение теплопроводности поликристаллического CVD-алмаза методом импульсных динамических решеток // Квантовая электроника. 2002. том 32. № 4. с. 367 372.
- Endo М., Iijima S., Dresselhaus M.S. (eds.). Carbon Nanotubes // Oxford: Pergamon Press, 1996. 202 p.
- Sanvito S., Kwon Young-Kyun et.al. Fractional quantum conductance in carbon nanotubes // Phys. Rev. Letters. 2000. Vol. 84. № 9.
- Brintlinger Т., Fahrer M. et.al. Nanotubes are high mobilitysemiconductors.//Phys. Rev. Lett. 2000. Vol. 84. P. 6082 6085.
- Foster A., Lentinen P. et.al. Structure and magnetic properties of adatomas on carbon nanotubes.//Phys. Rev. Lett. 2004. B69.
- Zaric S., Shaver J. et.al. Estimation of magnetic susceptibility anisotropy of carbon nanotubes using magnetophotoluminescence // Nano Lett. 2004. Vol. 4. № 11. P. 2219−2221.
- Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применение. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.-293с.
- Неволин В.К. Зондовые нанотехнологии в электронике. М.: Техносфера, 2005. 148 с.
- Takikawa Н., et al. Carbon nanotubes in cathodic vacuum arc discharge // Appl. Phys. Lett. 2000. Vol. 33. P. 826 830.
- Ando Y., Zhao X., Sugai Т., Kumar M. Growing carbon nanotubes // Materials Today. 2004. P. 22 29.
- Scott C.D., Arepalli S., Nikolaev P., Smalley R.E. Growth mechanisms for single-wall carbon nanotubes in a laser-ablation process // Appl. Phys. A. 2001. Vol. 72. P. 573−580.
- Guo Т., et al. Catalytic Growth of Single-Walled Nanotubes by Laser Vaporization // Chemical Physics Letters. 1995. Vol. 243. P. 49 54.
- Guo Т., Smalley R.E. Production of Single-Walled Carbon Nanotubes Via Laser Vaporization Technique // Electrochemcial Society Proceedings. Vol. 95. № 10. P. 636 647.
- Бобринецкий И.И. Формирование и исследование электрофизических свойств планарных структур на основе углеродных нанотрубок. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 2004. -145с.
- Патент 2 128 624 РФ. Способ получения углеродной смеси высокой реакционной способности и устройство для его осуществления / В. И. Петрик (РФ) — Заявл. 17.10.97- Опубликован 10.04.99.
- Maruyama Sh., Einarsson Е., Murakami Y., Edamura Т. Growth process ofvertically aligned single-walled carbon nanotubes // Elsevier: Chemical Physics Letters. 2005. Vol. 403. P. 320−323.
- Елецкий A.B. Углеродные нанотрубки// Успехи физических наук.-1997,-том 167.-№ 9. с. 945−972.
- Тео В .К., Singh С., Chhowalla М., Milne W.I. Catalytic synthesis of carbon nanotubes and nanofibers // Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology. 2003. Vol. 10. P. 1 22.
- Bell M.S., et al. Carbon nanotubes by plasma-enhanced chemical vapor deposition // Pure Appl. Chem. 2006. Vol. 78. №. 6. P. 1117−1125.
- Chhowalla M. et. al. Growth process conditions of vertically aligned carbon nanotubes using plasma enhanced chemical vapor deposition // J. Appl. Phis. 2001. Vol. 90. № 10. P. 5308 5317.
- Parthangal P.M. et. al. A generic process of growing aligned carbon nanotube arrays on metals and metal alloys // Nanotechnology. 2007. № 18. P. 185 605- 185 610.
- Лозовик Ю.Е., Попов A.M. Образование и рост углеродных наноструктур фуллеренов, наночастиц, нанотрубок и конусов // УФН. 1997. Том 167. № 7. с. 751 — 774.
- Мальцев П.П. Нано- и микросистемная техника. От исследований к разработкам. Сборник статей. 2005. 592 с.
- Deck С.Р., Vecchio К. Growth mechanism of vapor phase CVD // Carbon. 2005. Vol. 43. № 12. P. 2608−2617.
- Vinciguerra V. et. al. Growth mechanisms in chemical vapour deposited carbon nanotubes // Nanotechnology. 2003. № 14. P. 655 660.
- Чесноков В., Буянов P. Особенности механизма образования углеродных нанонитей с различной кристаллографической структуройиз углеводородов на катализаторах содержащих металлы подгруппы железа.//Критические технологии. Мембрана.-2005. № 4.
- Shakir М., Nadeem М. et.al. Carbon nanotube electric field emitters and applications // Nanotechnology. 2006. Vol. 17. P. R14 R16.
- Zhang Y., Chang A. et.al. Electric-field-growth of aligned single-walled carbon nanotubes // Applied Phys. Lett. 2001. Vol. 72. № 19.
- Nguyen C.V. et. al. Carbon nanotube tips for scanning probe microscopy: fabrication and high aspect ratio nanometrology // Meas. Sci. Technol. 2005. № 16. P. 2138−2146.
- Yoshimoto S., Murata Y. Electrical Characterization of Metal-Coated Carbon Nanotube Tips // Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 44. P. LI563.
- Ke C.-H., Pugno N., Peng В., Espinosa H.D. Experiments of carbon nanotube based NEMS devices // Journal of the Mechanics and Physics of solids. 2005. Vol. 53. P. 1314- 1333.
- Wong E.W., Sheehan P.E., Lieber C.M. Nanobeam Mechanics: Elasticity, Strength, and Toughness of Nanorods and Nanotubes // Science. 1997. Vol. 277. P. 1971 1975.
- Dai H.J., Hafner J.H., Rinzler A.G., Colbert D.T., Smalley R.E. Nanotubes as nanoprobes in scanning probe microscopy // Nature. 1996. Vol. 384. P. 147- 150.
- Wong S.S., Woolley A.T., Odom T.W., Huang J.-L., Kim P., Vezenov D.V., Liebera C.M. Single-walled carbon nanotube probes for high-resolution nanostructure imaging // Appl. Phys. Lett. 1998. Vol. 73. № 23. P. 3465 3467.
- Butt H., Cappella В., Kappl M. Force measurements with the atomic force microscope: Technique, interpretation and applications // Surface Science Reports. 2005. Vol. 59. P. 1−152.
- Cheung C., Hafner J.H., Lieber C.M. Carbon nanotube atomic force microscopy tips: Direct growth by chemical vapor deposition and application to high-resolution imaging // PNAS. 2000. Vol. 97 № 8.1. P. 3809−3813.
- Ekinci K.L., Roukes M.L. Nanoelectromechanical systems // Review of Scientific Instruments. 2005. Vol. 76. P. 61 101−1-61 101−12.
- Yuzvinsky T.D., Fennimore A.M., Zettl A. Engineering Nanomotor Components from Multi-Walled Carbon Nanotubes via Reactive Ion Etching // Electronic Properties of Synthetic Nanostructures. 2004. P. 512 515.
- Fennimore A.M., Yuzvinsky T.D., Regan B.C., Zettl A. Electrically Driven Vaporization Of Multiwall Carbon Nanotubes For Rotary Bearing Creation // Electronic Properties of Synthetic Nanostructures. 2004. P. 587 590.
- Jensen K., Peng H.B., Zettl A. Limits of Nanomechanical Resonators // IEEE. 2006. P. 68−71.
- Pungo N., Ke C.H., Espinosa H.D. Analysis of doubly clamped nanotube devices in the finite deformation regime.//Journal of Applied Mechanics. Vol. 72. 2005.
- Hierold C. From micro- to nanosystem mechanical sensors go nano // Micromechanics and Microengineering. 2004. № 14. P. SI SI 1.
- Jang J.E., Cha S.N., Choi Y., Amaratunga A.J., Kang D.J., Hasko D.G., Jung J.E., Kim J.M. Nanoelectromechanical switches with vertically aligned carbon nanotubes. Applied physics letters. 2005. Vol. 87. P. 163 114.
- Espinosa D., Changhong Ke. Handbook of Theoretical and Computational Nanotechnology.-American Scientific Publishers. 2005. Vol. 1. P. 1 38.
- Ono Т., Miyashita H., Esashi M. Nanomechanical Structure with Integrated Carbon Nanotube // J. Appl. Phys. Vol. 43. P. 855.
- Мальцев П.П. Наноматериалы. Нанотехнологии. Наносистемная техника: мировые достижения за 2005 год. М.: Техносфера, 2006. -120 с.
- Тарасов Б. П., Гольдшлегер Н. Ф. Сорбция водорода углеродными наноструктурами // Альтернативная энергетика и экология.- 2002. № 3. с. 20 38.
- Peng S., Cho К. Carbon nanotubes Chemical and Mechanicalsensors//Mat.3rd International Workshop on Structural Health Monitoring.
- Zhang Т., Nix M.B., Yoo В., Deshusses M.A., Myung N.V. Electrochemically Functionalized Single-Walled Carbon Nanotube Gas Sensor // Electroanalysis. 2006. № 12. P. 1153 1158.
- Snow E.S. et al. Chemical detection using single-walled carbon nanotubes // Science. 2005. Vol. 307. P. 1942 -1943.
- Modi A., Koratkar N., Lass E., Wei В., Ajayan P.M. Miniaturized gas ionization sensors using carbon nanotubes // Nature. 2003. Vol. 424. P. 171−174.
- Delaney P., DiVentra M., Paantelides. Quantum conductivity carbon nanotube //Appl. Phys. Let. 1999. Vol. 75. № 24. P. 3787 3798.
- Wongwiriyapan W., Honda S. et al. Single-Walled Carbon Nanotube Thin-Film Sensor for Ultrasensitive Gas Detection // Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 44. P. L482.
- Dai L., Soundarrajan P., Kim T. Sensors and sensor arrays based on conjugated polymers and carbon nanotubes // Pure Appl. Chem. 2002. Vol. 74. №. 9. P. 1753−1772.
- Seongjeen Kim. CNT Sensors for Detecting Gases with Low Adsorption Energy by Ionization // Sensors. 2006. № 6. P. 503 513.
- Minoux E., Groening О., Teo K.B. et. al. Achieving High-Current Carbon Nanotube Emitters // NanoLetters. 2005. Vol. 5. № 11. P. 2135 2138.
- Fan Z., Zhang В., Yao N., Zhang H., Deng J. Carbon nanotube emitters and field emission triode // Chin. Opt. Lett. 2006. № 4. P. 303−305.
- Bonard J.M., Salvetat J.P., Stockli Т., Forro L., Chatelain A. Field emission from carbon nanotubes: perspectives for applications and clues to the emission mechanism // Applied-Physics-A. 1999. A69. P. 245.
- Dequesnes M., Rotkin V.V., Aluru N.R. Calculation of pull-in voltages for carbon nanotube-based nanoelectromechanical switches // Nanotechnology 2002. № 13. P. 120−131.
- Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Наука, 1975. 576 с.
- Булашевич К.А., Роткин В. В. Приборы на нанотрубках: микроскопическая модель // Письма в ЖЭТФ. 2002. с. 1−6.
- Li Y., Rotkin V.V., Ravaioli U. Electronic response and bandstructure modulation of carbon nanotubes in a transverse electrical field // Nano Letters. 2003. Vol. 3. №. 2. P. 183−187.
- Rotkin V.V. Theory of Nanotube Nanodevices // Kluwer Academic Publishers: Dordrecht-Boston-London. NATO Science Series: II. Mathematics, Physics and Chemistry, 2003. Vol. 102. P. 257−277.
- Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979.-744 с.
- Лысенко И.Е. Проектирование сенсорных и акттоаторных элементов микросистемной техники. Таганрог: Издательство ТРТУ, 2005. 103 с.
- Лысенко И.Е., Рындин Е. А. «Моделирование сенсорных и актюаторных элементов микросистемной техники с использованием языка VHDL-AMS».- Таганрог: Изд-во ТРТУ.- 2003.- 26 с.
- Детлаф А.А., Яворский Б. М., Милковская Л. Б. Курс физики (том 1). Механика. Основы молекулярной физики и термодинамики. М.: Наука, 1973.-384 с.
- Kalmagorov A., Crespi V. Registry-depend interlayer potential for graphitic systems // Phys.Rev.Lett. 2005. B71.
- И.В.Савельев. Курс общей физики: Учеб. пособие. В 3-х т. Т.1. Механика. Молекулярная физика.- 3-е изд., испр.- М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986.- 432 с.
- Нанотехнологии в электронике. / Под ред. Ю. А. Чаплыгина. -М.: Техносфера, 2005. 448с.
- Dimaki М., Boggild P. Dielectrophoresis of carbon nanotubes using microelectrodes: a numerical study // Nanotechnology. 2004. Vol. 15. P. 1095−1102.
- Фельдман JI., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок.-М.: Мир. 1989. 344 с.
- Раков Э.Г. Методы получения углеродных нанотрубок // Успехи химии, 2000, т. 69, N 1, с. 41−59.
- Y.M. Shin, et. al. Influence of morphology of catalyst thin film on vertically aligned carbon nanotube growth // Journal of Crystal Growth. 2004. Vol. 271. P. 81−89.
- Kim D.H., Huang J., Shin H. K, Roy S., Choi W. Transport phenomena and conduction mechanism of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) at Y-and crossed-junctions //Nano Lett. 2006. Vol. 6. No. 12. P. 2821−2825.
- Быков В.А. Разработка и освоение производства приборов и оборудования для нанотехнологии // Российские нанотехнологии. 2007 Том 2. № 1−2.
- Шилова О.А. Силикатные наноразмерные пленки, получаемые золь-гель методом, для планарной технологии изготовления полупроводниковых газовых сенсоров // Физика и химия стекла. 2005. Т. 31. № 2. С. 270−293.
- Шалимова К.В. Физика полупроводников. М.: Энергоатомиздат, 1985.-392 с.