Abstract
奈米碳管首先是以多層的型態在1991年的時候被發現的。 因為這個發現,引發了到現在仍十分熱門的研究領域, 其中包含了大量的理論和實驗的工作,而在1993年發現了單層的奈米碳管後, 更因為其獨特的物理特性和應用潛力吸引了更多的研究心力的投入。 而研究此一新材料的首要步驟,當然是碳管的合成，由於技術的不成熟, 和發現的時間並不長,到目前為止還沒有一個有效率的成長方式， 可以在短時間內得到大量的奈米碳管, 其中最困難的因素是:不管是以何種製程成長奈米碳管,都需要極高的成長溫度。 以一般常見的雷射剝鍍法而言,目前所見的製程溫度最低都要到850度 更有甚者1200 度是一個普遍認同的溫度。 就算是最低溫度的CVD製程也要600 度左右。在如此的高溫下, 操作不易且難以和目前所見的半導體製程整合,所以降低成長溫度是一個重要的課題。 在這個研究中,我們發展出一種可以在降低奈米碳管成長溫度的方法。因為這個方法, 我們可以在環境溫度為室溫下成長奈米碳管。這個方法主要是改良傳統的雷射剝鍍製程, 並利用靜電收集的方式加強收集的效率,以期能達到室溫成長奈米碳管的目的。 本文的第二個主要的部份是介紹一個成長奈米碳管的新製程,藉由這個方法, 我們可以在很短的時間內成長奈米碳管,而不需要像一般熱分解化學氣相沉積法般使用升溫速率較慢, 且效果不彰的成長方式。主要的改良在於我們使用微波加熱碳化矽或其他會吸收微波的材料作為加熱源。 利用這個方法,我們可以在10分鐘內將溫度升至成長奈米碳管所需的溫度,大幅的改進了製程的效率。