碳纳米管的快速拾取策略及电学性能测量

碳纳米管的拾取对大规模制造和修复电子纳米器件具有重要意义。本文在扫描电子显微镜内搭建微纳操作系统,提出在高低放大倍率下协同操作钨针和原子力显微镜探针与碳纳米管搭建切割拾取电路,采用通电切割方法实现碳纳米管的快速拾取。保持钨针与碳纳米管接触状态不变,建立碳纳米管与原子力显微镜探针点接触和线接触电路模型,分析接触位姿对电学性能的影响,并在线接触电路模型情况下改变碳纳米管与原子力显微镜探针的接触长度,研究接触长度对接触电阻的影响。实验结果表明,本文提出的操作策略能有效地提高碳纳米管的拾取成功率并将操作时间控制在8 min左右;在0~1 V的低电压且碳纳米管与金表面线接触的状态下,碳纳米管与钨针和金表面为欧姆接触,且产生的接触电阻与金属的接触长度成反比,而在点接触状态下则为非欧姆接触,表明接触状态对碳纳米管与金属间的电学性能有影响。本文的碳纳米管拾取策略和电学性能测量结果,对碳纳米管的拾取、性能测量和装配工作具有一定的指导意义。