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탄소 나노튜브 및 다이아몬드 표면과 그들의 상호작용

전문가 제언: ○ 다이아몬드는 높은 열전도도, 높은 파괴전장, 화학적 비활성 및 방사내성 때문에 Si과 Ge같은 종래 물질들의 작동한계를 초과하는 조건에서 반도체 소자들의 기초가 됨은 물론 극히 중요한 역학적, 광학적 및 전기적 성질들은 다양한 과학기술적 응용에서 사용된다. 또한 탄소 나노튜브들은 높은 인장강도, 높은 열전도도 및 원자배열에 민감하게 의존하는 전기적 특성 때문에 전자소자들의 응용에 큰 가능성을 나타낸다.

○ 밀도-함수 이론에 기초한 계산은 고립되어 존재하고, 나노로프로 조밀 쌓임 된 및 수소-종결된 것과 다이아몬드순수(001) 표면 두 가지에 가로 놓인 안락의자형 탄소 나노튜브들을 모델화하기 위해 사용되었다. 결합된 나노튜브: 다이아몬드 시스템에서 전자띠구조는 수소종결된 다이아몬드로부터 물리흡착 된 나노튜브까지 전자이동을 나타내며 탄소 나노튜브는 이동도핑 다이아몬드 p-형의 형성 메커니즘이 규명되었다.

○ 수소-종결된 다이아몬드 표면에 나노 튜브의 네 가지출발구조들 이량체 위 가까운 접합, 이량체 위 반 접합, 고랑 위 가까운 접합 및 고랑 위 반 접합에 대한 전자 띠구조들을 각각 분리된 경유와 나노-로프로 조밀 쌓임 된 경우에 대하여 계산되었고, 나노튜브들과 그 밖의 많은 시스템들의 계산이 가능하여 계산된 에너지들의 비교로 그들의 안정성, 구조특성, 전자특성 등을 예측전망 할 수 있다.

○ 밀도함수이론 적 방법은 흑연, 그라펜, 분리된 탄소 나노튜브, 나노로프 및 다이아몬드의 수소종결된 (001)표면의 구조적 및 전자적 성질들의 재생과 확증 뒤에, 여러 가지 안락의자형 탄소 나노튜브와 다이아몬드 기질의 계면 상호작용 파라미터들은 자신 있게 계산할 수 있었다.

○ 탄소 나노튜브와 다이아몬드는 각각의 특성만으로도 전자소자들과 작동범위가 광범위한 반도체 소자로서 응용성이 크지만, 수소종결 된 다이아몬드기질 표면에 물리흡착된 탄소 나노튜브는 이동도핑 다이아몬드 p-형을 가능하게 하며, 나노튜브의 플루오르화는 F의 큰 전자친화력 때문에 이동도핑효율을 높일 것이다. 적절한 전자친화력의 도핑제 선택과 이론적 계산으로 최적화 반도체소자의 디자인과 합성개발이 가능하다.

저자: Sque, SJ; Jones, R; Oberg, S; Briddon, PR; AF Sque, S. J.; Jones, R.; Oberg, S.; Briddon, P. R.
자료유형: 학술정보