科学家发现真空可增强纳米碳管对光的反应

   日期:2006-05-10     来源:仪器仪表与传感器网    评论:0    

    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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