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科学家发现真空可增强纳米碳管对光的反应

展会前线中国仪表网2006年05月16日 09:26人气:553

美国加州大学河滨分校(University of California, Riverside)的研究团队最近发现,单壁式纳米碳管(single-walled carbon nanotube, SWNT)因照光而导致的导电性(electrical conductivity)改变,在真空中格外剧烈。这项特性未来可能有助于纳米碳管在红外线热像传感器、光谱仪及红外天文学等领域的应用。

加大的Robert Haddon指出,光导体(photoconductors)通常是指材料因照光而进入激发态,藉由产生许多自由载子(free carriers)而能有效地导电;根据这种说法,单壁式纳米碳管并非光导体,因为研究人员发现,碳管薄膜因照光产生的激发态衰退得极快,因此照光有加热该薄膜的效果,而碳管薄膜是因温度改变而导致其电阻跟着变化。

Haddon等人将单壁纳米碳管薄膜悬空跨接在一个蓝宝石环(sapphire ring)的开口处。在50K的温度下,以功率0.12 &mmu;W的红外光束照射,碳管薄膜的电阻值下降了0.7%。在真空中量测,碳管膜的光导率(photoconductivity)提升了至少五个数量级。

Haddon表示,单壁纳米碳管薄膜电阻率的改变主要来自于材料温度的变化,但此响应(response)通常因热能会透过基材耗散而受到限制。因此唯有将薄膜悬空并在真空下操作,才能观察到完全的响应,由于此响应极大,加上单壁纳米碳管在红外波段的吸收很强,因此它很适合用来制作红外线传感器。

目前该研究小组计划进一步的改善组件的性能,并寻找对此有兴趣的传感器公司,合作开发在商业上的应用产品。详情请见近期出版的Science。
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