Abstract
摘要 本研究主題主要是利用觸媒氣相沈積法製備碳微管，研究方向主要有二，第一部分是在製備碳微管的化學蒸氣裡混合含 IIIA 族及 ⅤA 族元素的蒸氣，利用混合的化學蒸氣製備碳微管，此研究目的是希望異原子參與碳微管的生成，改變碳微管的電子性質。第二部分是在降低製備碳微管的溫度，一般碳微管的形成溫度（目前文獻上最低溫度為660℃）及反應狀況大都過於激烈，在此則設計另一密閉系統的氣相沈積反應容器，利用在低溫（300-400℃）下進行乙炔（100％）氣相沈積反應，生成碳微管，最後，經過一些修正後期望低溫製備大面積的碳微管。 由實驗結果顯示，我們在低溫氣相沈積反應所生成碳微管的石墨層會與中空部分不平行（一般碳微管的石墨層與中空部分平行），因此會影響碳微管的機械強度。根據在電子顯微鏡下觀察碳微管的結構與生長型態，我們也對碳微管的生長機制做探討，本研究論文中，碳微管的製程溫度較低，成長速率快，導電性高，同時碳微管具有很強的機械性質，與石墨之捲曲方式不同，會隨其結構之不同有金屬或半導體性質。 另一部份結果顯示，IIIA 族及 ⅤA 族元素的蒸氣在流速控制緩慢且穩定的情況下，可參與碳微管的鍵結生成，但會因反應時間過短，無法形成穩定的鍵結，使的電子能譜分析訊號不明顯。