Electrical Characterization of Carbon Nanotubes for Electronics

Abstract

This thesis focuses on the characterization of various nanotube electronics. The transistor behaviors of individual nanotubes with various contact configurations were first studied. CNTs with AuPd electrodes show a p-type transistor behavior while those contacted by Al are n-type. CNTs with asymmetrical contacts show a rectifying characteristic.

GaAs/CNT heterojunctions were also made to study their transport behaviors. Results show that the n-GaAs/CNT is rectifying while the p-GaAs/CNT is ohmic. The transport mechanism through the interface is found to be dominated by tunneling. Photovoltaic effects are observed in the n-GaAs/CNT.

Finally effects of foreign objects attached on the bodies of nanotubes are studied. It was found that gas molecules on the nanotubes behave as scattering centers for both charge and spin transport. This study also shows that by passing high currents through nanotubes, molecules are dislodged from the surface and the intrinsic properties of CNTs are revealed.

Diese Dissertation beschäftigt sich mit der Charakterisierung der verschieden Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) Elektronik. Die Transistorsverhalten aus individualen Nanoröhren mit unterschiedlichen Kontaktskonfigurationen sind zum ersten Mal untersucht. CNTs mit AuPd Elektroden zeigen ein p-Type Transistorsverhalten während diese mit Al sind n-Type. Die Devise mit asymmetrisch Kontakten hat eine gleichrichtende Eigenschaft. Die Schottky-Barrie Model erklärt den Unterschied.

Die GaAs/CNT Heteroübergänge sind geschafft, um das Interface zwichen CNTs und einen Halbleiter zu untersuchen. Die Ergebnisse haben uns gezeigt, dass die Transporteingenschagt empfindlich für das Dopen von GaAs sind. Das n-GaAs/CNT ist gleichreichtende während das p-GaAs/CNT ist ohmisch.

Schließlich sind der Effekt der främden Gegenstanden, die auf CNTs beigefügt sind, untergesucht. Wir haben herausgefunden, dass die Gasmoleküle, die auf CNTs sind, die Streuungszentrum für beide Aufladungstransport und Spintransport. Wir haben beobachtet, wenn der Hochstrom durch die CNTs läuft, werden die Moleküle entfernt.