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홑겹 탄소 나노튜브 네트워크의 게이트 의존성과 온도 의존성
Field effect and temperature dependence on the conductance of the carbon nanotube network 원문보기

한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17, 2004 Nov. 11, 2004년, pp.147 - 150  

오동진 (고려대학교 전기공학과) ,  원부운 (고려대학교 전기공학과) ,  김강현 (고려대학교 전기공학과) ,  강해용 (고려대학교 전기공학과) ,  김혜영 (고려대학교 전기공학과) ,  김규태 (고려대학교 전기공학과)

초록
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Back gate가 있는 $SiO_2$ 기판에 SWCNT(Single Walled Carbon Nanotube) 분산액을 도포하여 SWCNT 네트워크를 형성하였다. 금선을 shadow mask로 사용하여 $10{\mu}m$ 간격의 2단자 금 전극을 열 증착을 통해 형성하였다. 현미경 포토리소그래피를 통하여 시료의 가장자리를 Photoresist로 남겨두어 시료 가장자리의 나노튜브를 통한 단락을 방지하였다. 전류-전압 특성, 게이트 특성과 온도 의존성은 DAQ(Data Aquisition) 보드와 Keithley 2400을 사용하여 측정하였고, Labview 기반 프로그램을 통해 제어하였다. 음의 게이트 전압에서의 저항 감소를 관측함으로써 네트워크 상태에서의 게이트 의존성이 P 형 반도체 성질을 보여줌을 알 수 있었으며, 온도가 올라감에 따라 저항이 지수 함수적으로 증가하는 것으로부터 네트워크의 온도 의존성이 금속성 온도 의존성을 가지는 것을 확인하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 같은 조건으로 제작된 시료 중 가장 상이한 특성을 가지는 두 시료를 통해 그 즉정 결과를 논하고 고찰해 본다. 그림 3은 두 시료의 전류-전압 특성을 보여준다.
  • 이 같은 한계들에 대해 SWCNT 네트워크는 하나의 대안이 될 수 있으며, 시료의 일반적인 물성을 정량적으로 분석하기 위한 손쉬운 실험 방법으로 쓰일 수 있다. 본 실험에서는 SWCNT 네트워크를 구성하여 전류-전압 특성, 게이트 의존성, 온도 의존성을 측정하였고, 이를 바탕으로 SWCNT 시료 안의 반도체성 튜브의 비율과 주전하의 종류 및 그 원인에 대해 고찰하였다.

가설 설정

  • 511A 로 거의 차이가 없다. 같은 SWCNT 분산액으로 도포하여 제작한 네트워크상에서의 반도체성 튜브와 금속성 튜브의 비율은 평균적으로 같다고 가정할 수 있고, 앞서 언급한 sub-threshold의 위치 또한 이를 뒷받침한다. 따라서 두 시료의 게이트 의존성 그래프 상의 차이는 contact 상태에 따른 contact 저항의 차이에 기인하는 것으로 보이며, 전류-전압 특성에서 저항 수준이 100배가량 차이 나는 것 역시 같이 설명될 수 있다.
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