科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真空可增強納米碳管對光的反應(yīng) (2006-05-15)
發(fā)布時間:2007-12-04
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美國加州大學(xué)河濱分校(University of California, Riverside)的研究團隊最近發(fā)現(xiàn),單壁式納米碳管(single-walled carbon nanotube, SWNT)因照光而導(dǎo)致的導(dǎo)電性(electrical conductivity)改變,在真空中格外劇烈。這項特性未來可能有助于納米碳管在紅外線熱像傳感器、光譜儀及紅外天文學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
加大的Robert Haddon指出,光導(dǎo)體(photoconductors)通常是指材料因照光而進入激發(fā)態(tài),藉由產(chǎn)生許多自由載子(free carriers)而能有效地導(dǎo)電;根據(jù)這種說法,單壁式納米碳管并非光導(dǎo)體,因為研究人員發(fā)現(xiàn),碳管薄膜因照光產(chǎn)生的激發(fā)態(tài)衰退得極快,因此照光有加熱該薄膜的效果,而碳管薄膜是因溫度改變而導(dǎo)致其電阻跟著變化。
Haddon等人將單壁納米碳管薄膜懸空跨接在一個藍寶石環(huán)(sapphire ring)的開口處。在50K的溫度下,以功率0.12 &mmu;W的紅外光束照射,碳管薄膜的電阻值下降了0.7%。在真空中量測,碳管膜的光導(dǎo)率(photoconductivity)提升了至少五個數(shù)量級。
Haddon表示,單壁納米碳管薄膜電阻率的改變主要來自于材料溫度的變化,但此響應(yīng)(response)通常因熱能會透過基材耗散而受到限制。因此唯有將薄膜懸空并在真空下操作,才能觀察到完全的響應(yīng),由于此響應(yīng)極大,加上單壁納米碳管在紅外波段的吸收很強,因此它很適合用來制作紅外線傳感器。
目前該研究小組計劃進一步的改善組件的性能,并尋找對此有興趣的傳感器公司,合作開發(fā)在商業(yè)上的應(yīng)用產(chǎn)品。詳情請見近期出版的Science。