项目摘要

碳纳米管(CNTs)的可控合成和分级有序组装是研究其基本性质、拓展其应用途径而亟待解决的关键科学问题之一。我们前期的探索研究发现,在氧化介质辅助下,二茂铁/环己烷化学气相沉积可在硅衬底上实现CNTs的原位自组装,得到数种微米尺度的CNTs有序自组装体系(管/锥/条带状等)。本课题拟揭示氧化介质存在下CNTs的生长动力学过程和原位自组装反应机制；阐明反应过程中硅衬底的表面结构和物理化学性质的演变与CNTs生长和原位自组装之间的关系；通过调控衬底的表面结构和性质及反应工艺参数(介质种类和浓度、添加方式等)，实现CNTs在硅基板上的可控生长和有序组装，构筑CNTs的三维阵列组装体系并研究探索这些微米尺度CNTs几何组装体的力学和电学性质。课题的实施将开拓CNTs的组装新途径，为构筑基于CNTs的电子器件结构单元奠定科学基础，丰富CNTs自组装理论的技术内涵。