KR20090033647A - Armchair structure carbon nano tube and device comprising thereof - Google Patents

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KR20090033647A
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정용재
박홍래
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

A carbon nanotube having an armchair structure is provided to manufacture various nano-sensors and semiconductor devices by doping nitrogen to the carbon nanotube having an armchair structure to change a band structure by mechanical stress. A carbon nanotube having an armchair structure of which nitrogen atoms are arranged in a row is doped to change band structures by stress of an axis direction. The nitrogen is doped to concentration of 2.5-10%. Tube index of the carbon nanotube having an armchair structure represents (5,5) and (10,10). A ratio of maximum diameter to minimum diameter is 1 or less. Nano-sensors or semiconductor devices have the carbon nanotube having an armchair structure.

Description

암체어형 탄소나노튜브 및 이를 포함하는 장치{ARMCHAIR STRUCTURE CARBON NANO TUBE AND DEVICE COMPRISING THEREOF}ARMCHAIR STRUCTURE CARBON NANO TUBE AND DEVICE COMPRISING THEREOF}

본 발명은 장축 방향의 응력에 의해 밴드 구조가 변화하여 각종 나노 센서에 적용 가능한 암체어형 탄소나노튜브와 이를 포함하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an armchair-type carbon nanotube and a device including the same, in which a band structure is changed by stress in a long axis direction and applicable to various nano-sensors.

탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT)는 1991년 일본의 스미모 리지마 박사에 의해 발견된 이후 빠른 속도로 발전하고 있으며, 다양한 응용 가능성을 갖고 있는 획기적인 신소재이다.Carbon Nano Tube (CNT) has been developing rapidly since it was discovered by Dr. Sumimo Rijima of Japan in 1991, and is a breakthrough new material with various application possibilities.

상기 탄소나노튜브는 구리의 1000배나 되는 우수한 전기전도도, 강철의 100배 수준인 뛰어난 역학적 강도 등 물리적ㆍ화학적ㆍ구조적 특징으로 첨단 신소재로 각광을 받고 있으며, 나노복합재료, 디스플레이, 트랜지스터, 나노와이어, 나노센서 등 다양한 분야에 있어 차세대 재료로서 연구가 되어오고 있다.The carbon nanotubes are spotlighted as high-tech new materials due to their physical, chemical and structural characteristics such as excellent electrical conductivity of 1000 times that of copper and excellent mechanical strength of 100 times that of steel, and nanocomposites, displays, transistors, nanowires, Research has been conducted as a next generation material in various fields such as nanosensors.

도 1은 탄소나노튜브의 구조를 간략히 나타낸 구조를 보여주는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a structure showing a structure of carbon nanotubes briefly.

도 1을 참조하면, 탄소나노튜브는 흑연면(graphite sheet)이 나노 크기의 직경으로 둥글게 말린 상태이며, 이 흑연면이 말리는 각도 및 구조에 따라서 금속 또는 반도체의 특성을 보인다.Referring to FIG. 1, the carbon nanotubes are in a state where a graphite sheet is rounded to a nano size diameter and exhibits characteristics of a metal or a semiconductor according to an angle and a structure in which the graphite sheet is dried.

이때 a1 벡터 방향으로 말리면 지그재그형(zigzag-structure)의 탄소나노튜브가 얻어지고, a2 벡터 방향으로 말리면 암체어형(Armchair-structure)의 탄소나노튜브의 구조가 된다.At this time, the zigzag-structure carbon nanotubes are obtained by drying in the a1 vector direction, and the zigzag-structure carbon nanotubes are obtained by drying in the a2 vector direction.

도 2a는 암체어(armchair)형의 탄소나노튜브를 간략히 나타낸 모식도이고, 도 2b는 지그재그(zigzag)형의 탄소나노튜브를 간략히 나타낸 모식도이다. 이때 흑연면이 말릴 때 벡터의 두 끝점이 만나며, 이는 튜브인덱스(또는 정수짝)라 하며 (n, m)으로 표시된다. 이때 암체어형은 n=m이고, 지그재그형은 m=0의 값을 같는다.FIG. 2A is a schematic diagram showing an armchair-type carbon nanotube, and FIG. 2B is a schematic diagram showing a zigzag carbon nanotube. When the graphite plane is curled, the two end points of the vector meet, which is called the tube index (or integer pair) and is denoted by (n, m). At this time, the armchair type is n = m, and the zigzag shape is equal to m = 0.

일반적으로 탄소나노튜브에 장축 방향으로 기계적 응력을 가하게 되면 밴드 구조에 변화가 발생한다. 이때 주어진 압력에 따른 밴드구조 변화 정도를 측정해 가해진 압력을 알아낼 수 있다. 또한 밴드구조가 변함에 따라 탄소나노튜브의 전기적 특성도 변하는데, 예를 들어 반도체 특성에 금속 특성으로, 혹은 금속 특성에서 반도체 특성으로 변하며, 이러한 성질을 이용해 가해지는 압력을 조절하는 것으로 탄소나노튜브 반도체의 특성을 원하는 대로 조정이 가능해진다.In general, when the mechanical stress is applied to the carbon nanotubes in the long axis direction, a change in the band structure occurs. At this time, it is possible to find out the pressure applied by measuring the degree of change of the band structure according to the given pressure. In addition, as the band structure changes, the electrical properties of the carbon nanotubes also change, for example, the semiconductor properties are changed from metal properties to metal properties or from metal properties to semiconductor properties, and the carbon nanotubes are controlled by controlling the applied pressure using these properties. The characteristics of the semiconductor can be adjusted as desired.

지그재그형의 탄소나노튜브의 경우 장축 방향에 따른 기계적인 응력에 의해 밴드구조가 변하나 암체어형의 경우 오직 튜브의 비틀림에 의해서만 밴드구조 변화가 발생한다고 알려져 있다(L. Yang, M. P. Anantram, J. Han, and J. P. Lu, Physical Review B 60, 13874 (1999); T. Ito, K. Nishidate, M. Baba, M. Hasegawa, Surface Science 514, 222 (2002); J WDing, X HYan, J X Cao, D LWang, Y Tang1 and Q B Yang,, J. Phys .: Condens . Matter 15 (2003) L439-L445).In the case of zigzag carbon nanotubes, the band structure changes due to mechanical stress along the major axis direction, but in the case of the arm chair type, the band structure changes only due to the torsion of the tube (L. Yang, MP Anantram, J. Han). , and JP Lu, Physical Review B 60, 13874 (1999); T. Ito, K. Nishidate, M. Baba, M. Hasegawa, Surface Science 514, 222 (2002); J WDing, X HYan, JX Cao, D L Wang, Y Tang 1 and QB Yang ,, J. Phys .: Condens . Matter 15 (2003) L439-L445).

도 3은 탄소나노튜브의 장축 방향의 길이에 따른 밴드갭 변화를 보여주는 그래프이다(L. Yang, Physical Review B 60, 13874 (1999)). 이때 X축은 탄소나노튜브 장축 방향으로의 길이 감소와 증가를 퍼센티지이고, Y축은 밴드갭을 나타낸다.3 is a graph showing a band gap change according to the length of the carbon nanotubes in the long axis direction (L. Yang, Physical Review B 60, 13874 (1999)). At this time, the X axis represents the percentage decrease and increase in the length direction of the carbon nanotubes, and the Y axis represents the band gap.

도 3에서 나타낸 바와 같이, 일부 탄소나노튜브의 경우 응력을 가해 장축 방향으로 늘리거나 줄이는 경우 밴드갭이 변하는 것을 볼 수 있다. 그러나 (5,5)로 표시되는 암체어형 탄소나노튜브의 경우 응력이 가해지더라도 밴드갭에 전혀 변화가 없는 것으로 나타났다.As shown in FIG. 3, in the case of some carbon nanotubes, the band gap is changed when the stress is increased or decreased in the long axis direction. However, the armchair type carbon nanotubes represented by (5,5) showed no change in the band gap even when stress was applied.

도 4는 탄소나노튜브의 장축 방향의 길이에 따른 밴드갭 변화를 보여주는 그래프이다(J W Ding, J. Phys . Condens . Matter 15 (2003) L439-L445). 이때 X축은 장축 방향으로 주어지는 압력(GPa)이고, Y축은 밴드갭을 나타낸다. 도 4를 보면, 도 3에서와 마찬가지로 탄소나노튜브에 힘을 가하는 경우 (10,10)으로 표시되는 암체어형 탄소나노튜브에서는 밴드갭의 변화가 전혀 일어나지 않는다.4 is a graph showing a band gap change according to the length of the carbon nanotubes in the long axis direction (JW Ding, J. Phys . Condens . Matter 15 (2003) L439-L445). At this time, the X axis is a pressure (GPa) given in the long axis direction, the Y axis represents a band gap. Referring to FIG. 4, in the case of applying a force to the carbon nanotubes as in FIG. 3, no change in the band gap occurs in the armchair-type carbon nanotubes represented by (10, 10).

암체어형 탄소나노튜브는 도 2에 붉은 색으로 표시한 바와 같이 장축 방향으로 힘을 받을 경우 그 힘이 그대로 평행하게 전파되기 때문에, 암체어형 탄소나노튜브의 경우 압력을 받아도 해도 전체적인 모양은 깨지지 않는다. The armchair-type carbon nanotubes, as indicated in red in FIG. 2, when the force is propagated in parallel when the force is applied in the long axis direction, the overall shape of the armchair-type carbon nanotubes is not broken even when pressure is applied.

이에 비해 지그재그형 탄소나노튜브의 경우에는 장축 방향으로 받은 힘이 튜브를 빙 돌아서 전파된다. 그 결과 지그재그형 탄소나노튜브의 모양이 깨지게 되며 그로 인해 전기적 특성이 바뀐다.On the other hand, in the case of zigzag carbon nanotubes, the force received in the long axis direction propagates around the tube. As a result, the shape of the zigzag carbon nanotubes is broken, thereby changing the electrical characteristics.

그러나 장축 방향이 아닌 탄소나노튜브를 꼬는 형태의 힘을 인가하는 경우 암체어형이나 지그재그형 모두 탄소나노튜브의 튜브 모양이 깨져 밴드갭이 변화된 다(J W Ding, J. Phys . Condens . Matter 15 (2003) L439-L445).However, in the case of applying the force of twisting carbon nanotubes not in the long axis direction, both the armchair type and the zigzag type break the tube shape of the carbon nanotubes and the band gap changes (JW Ding, J. Phys . Condens . Matter 15 (2003). ) L439-L445).

본 발명의 목적은 밴드구조의 변화에 의해 전기적 특성을 조절할 수 있는 암체어형 탄소나노튜브를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an armchair-type carbon nanotube that can control the electrical characteristics by the change of the band structure.

본 발명의 다른 목적은 상기 암체어형 탄소나노튜브를 포함하는 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus comprising the arm chair-type carbon nanotubes.

본 발명은 탄소나노튜브 내 질소가 일렬로 위치하도록 도핑되어,The present invention is doped so that the nitrogen in the carbon nanotubes are located in a line,

장축 방향의 응력에 의해 밴드 구조의 변화가 발생하는 암체어형 탄소나노튜브를 제공한다.Provided is an armchair-type carbon nanotube in which a change in the band structure is caused by stress in the major axis direction.

또한 본 발명은 상기 암체어형 탄소나노튜브를 포함하는 나노 센서를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a nano-sensor comprising the arm chair-type carbon nanotubes.

본 발명에 의해 암체어형 탄소나노튜브에 질소를 도핑함으로써 기계적 응력에 의해 밴드 구조가 변화하고, 이러한 변화를 이용하여 암체어형 탄소나노튜브를 각종 나노 센서, 반도체 분야에 적용할 수 있다.According to the present invention, the band structure is changed by mechanical stress by doping nitrogen to the armchair-type carbon nanotubes, and the armchair-type carbon nanotubes can be applied to various nano-sensors and semiconductor fields by using such a change.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서는 암체어형 탄소나노튜브에 질소를 일렬로 도핑하여 암체어형 탄소나노튜브에 전기적 특성을 부여한다. In the present invention, doping the nitrogen in the arm chair-type carbon nanotubes in a row to impart electrical characteristics to the arm chair-type carbon nanotubes.

도 5는 본 발명에 의해 질소로 도핑된 탄소나노튜브를 보여주는 모식도이다. 이때 검은색 공이 질소이고 회색공이 탄소를 의미한다.5 is a schematic diagram showing carbon nanotubes doped with nitrogen according to the present invention. In this case, the black ball is nitrogen and the gray ball means carbon.

도 5에서 보는 바와 같이, 전체적으로 원형을 이루고 있어야할 탄소나노튜브가 물방울 형태와 유사하게 질소가 도핑된 부분이 일그러져 돌출되어 있음을 알 수 있다. 이는 종래 암체어형 또는 지그재그형 탄소나노튜브가 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 흑연면이 둥글게 말린 상태로 전체적으로 원형을 이루는 것과 차이를 보인다.As shown in FIG. 5, it can be seen that carbon nanotubes, which should be formed as a whole, are protruded by distorting nitrogen-doped portions similar to water droplets. This is different from the conventional armchair-type or zigzag-type carbon nanotubes, which are generally circular in a state where the graphite surface is curled, as shown in FIGS. 2 and 3.

이러한 구조적인 차이는 탄소 위치에 질소가 치환되는 질소도핑에 의해 발생하며, 상기 구조적인 차이에 의해 탄소나노튜브의 밴드 구조가 변화된다.This structural difference is caused by nitrogen doping in which nitrogen is substituted at the carbon position, and the band structure of the carbon nanotubes is changed by the structural difference.

암체어형 탄소나노튜브는 튜브인덱스 (n,m)에서 n=m을 만족하며, 암체어형 탄소나노튜브로는 (5,5) 및 (10,10) 암체어형 탄소나노튜브가 알려져 있다. 하기 표 1에 질소도핑 위치가 일렬로 늘어서도록 탄소나노튜브를 도핑하는 경우의 최대/최소 지름비를 계산하여 나타내었다:Armchair-type carbon nanotubes satisfy n = m in the tube index (n, m), and (5,5) and (10,10) armchair-type carbon nanotubes are known as armchair-type carbon nanotubes. Table 1 shows the maximum / minimum diameter ratios when doping the carbon nanotubes so that the nitrogen doping positions are lined up:

최소/최대 지름비Min / Max Diameter Ratio CNT CNT 질소도핑Nitrogen doping 0.0%0.0% 2.5%2.5% 5.0%5.0% (10,10)(10,10) 1.01.0 0.990.99 0.980.98 (5,5)(5,5) 1.01.0 0.980.98 0.930.93

이때 표 1에서, 도핑 농도 5 %이라 함은 40 개의 탄소 원자를 가지고 있는 탄소나노튜브에 2개의 탄소 대신 2개의 질소가 존재함을 의미한다.In this case, in Table 1, the 5% doping concentration means that two nitrogens are present in the carbon nanotube having 40 carbon atoms instead of two carbons.

상기 표 1을 참조하면, 순수한 탄소나노튜브의 경우에는 종류와 무관하게 1.0, 즉 완벽한 원을 그리고 있다. 그러나 질소를 도핑할수록 그 원형이 깨지고, 그 변형 정도는 질소의 도핑량이 증가할수록 심각하게 발생한다.Referring to Table 1, in the case of pure carbon nanotubes, 1.0, that is, a perfect circle is drawn regardless of the type. However, as nitrogen is doped, the prototype is broken, and the degree of deformation is seriously increased as the amount of nitrogen doping increases.

바람직하기로 탄소나노튜브에 대해 질소는 2.5∼10 중량%, 더욱 바람직하기로 2.5∼5%의 농도로 도핑된다.Preferably, nitrogen is doped to carbon nanotubes at a concentration of 2.5 to 10% by weight, more preferably 2.5 to 5%.

이러한 도핑 농도에 따른 밴드 구조변화는 모든 암체어형 탄소나노튜브에 발생하며, 튜브인덱스가 (5,5) 및 (10,10) 등에 발생하고, 바람직하기로는 (5,5)에서 보다 잘 발생한다.The band structure change according to the doping concentration occurs in all the armchair type carbon nanotubes, and the tube index occurs in (5,5) and (10,10), and more preferably in (5,5). .

상기 질소도핑에 따른 튜브의 깨짐 현상은 곧 탄소나노튜브의 전자구조에 변화를 야기한다. 즉, 이 뒤틀림이 장축 방향으로의 압축에 대해 불확정요소로 작용해 힘의 전파 방향을 뒤틀어서 탄소나노튜브의 모양을 비틀었고, 결과적으로 전자구조 또한 장축 방향의 응력에 반응해서 변화된다.The cracking of the tube due to the nitrogen doping causes a change in the electronic structure of the carbon nanotubes. That is, the distortion acts as an indeterminate element for the compression in the long axis direction, distorts the direction of propagation of the force and twists the shape of the carbon nanotubes. As a result, the electronic structure also changes in response to the stress in the long axis direction.

도 6은 질소로 도핑된 (5,5)의 암체어형 탄소나노튜브의 장축 방향 압력에 따른 전자 구조 변화를 보여주는 그래프이다. 이때 (a)는 순수한 탄소나노튜브, (b)는 2.5% 질소도핑 탄소나노튜브, (c)는 5.0% 질소도핑 탄소나노튜브이다. FIG. 6 is a graph showing the change of electronic structure according to the long-axis pressure of the armchair-type carbon nanotube of (5,5) doped with nitrogen. At this time, (a) is pure carbon nanotubes, (b) is 2.5% nitrogen-doped carbon nanotubes, (c) is 5.0% nitrogen-doped carbon nanotubes.

도 6을 참조하면, 암체어형인데도 불구하고 5% 농도로 질소도핑한 탄소나노튜브의 경우 압력(10% 축소)에 따라 전자 구조가 변하는 것을 볼 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the electronic structure changes depending on the pressure (10% reduction) in the case of carbon nanotubes doped with nitrogen at 5% concentration despite being an armchair type.

이러한 결과를 통해 지그재그형 탄소나노튜브 외에 암체어형 또한 전기적 특성이 변화되어, 종래 지그재그형 탄소나노튜브가 사용되는 모든 분야(반도체 또는 센서)에 적용이 가능해짐을 알 수 있다.Through these results, it can be seen that in addition to the zigzag carbon nanotubes, the armchair type also changes its electrical characteristics, and thus, it is possible to apply it to all fields (semiconductor or sensor) in which the zigzag carbon nanotubes are used.

도 7은 질소로 도핑된 (10,10)의 암체어형 탄소나노튜브의 장축 방향 압력에 따른 전자 구조 변화를 보여주는 그래프이다. 7 is a graph showing the change in electronic structure according to the long-axis pressure of the armchair-type carbon nanotubes (10, 10) doped with nitrogen.

도 7을 참조하면, (10,10)의 암체어형 탄소나노튜브의 경우 질소도핑에 의해 전자 구조가 변하나, 상기 (5,5)에 비해 거의 변화가 없음을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the armchair-type carbon nanotubes of (10, 10) change the electronic structure by nitrogen doping, but hardly change compared to (5,5).

이와 같이 질소로 도핑된 암체어형 탄소나노튜브는 공지된 고도의 합성 기술에 의해 제조될 수 있으며, 본 발명에서 굳이 언급하지는 않는다. 대표적으로, 상기 합성은 전기방전법(Arc-discharge), 레이저증착법(Laser vaporization), 플라즈마화학기상증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 열화학기상증착법(Thermal Chemical Vapor Deposition), 전기분해방법, Flame합성방법, 기상합성법(Vapor phase growth) 등을 통해 제조될 수 있다.As such, the armchair-type carbon nanotubes doped with nitrogen may be prepared by known high synthesis techniques, and are not necessarily mentioned in the present invention. Representatively, the synthesis may be performed by an arc discharge, laser vapor deposition, plasma enhanced chemical vapor deposition, thermal chemical vapor deposition, electrolysis, flame synthesis. It can be produced through a method, vapor phase growth (Vapor phase growth) and the like.

한편, 본 발명에 따른 질소로 도핑된 암체어형 탄소나노튜브는 전기적 특성의 변화로 인해, 종래 지그재그형 탄소나노튜브를 대체하여 사용할 수 있다.On the other hand, the arm chair-type carbon nanotubes doped with nitrogen according to the present invention can be used in place of the conventional zigzag carbon nanotubes due to the change in electrical properties.

일예로 암체어형 탄소나노튜브는 탄소나노튜브의 장축 방향으로의 변형(Uniaxial strain)에 따른 전기적인 특성이 변화됨에 따라, 이러한 변화되는 전기적 신호를 이용해 압력을 감지할 수 있는 센서 분야에 바람직하게 사용될 수 있다. 즉, For example, armchair-type carbon nanotubes are preferably used in the field of sensors that can sense pressure by using such electric signals as electrical characteristics of carbon nanotubes change due to their uniaxial strain. Can be. In other words,

이와 같이 본 발명에서는 나노 센서라는 분야에서 기존의 연구와는 달리 지그재그형 외에 암체어형도 나노 센서로 쓰일 수 있음을 보였다. 탄소나노튜브의 경우 수십 나노미터 정도의 작은 사이즈만으로도 충분히 센서로서 작용할 수 있기 때문에 현재 계속해서 작아져 나노 사이즈로 가고 있는 전자기기에 매우 적합한 센서라고 할 수 있다. 본 발명에 따른 암체어형 탄소나노튜브는 한 곳으로 편향되어 있던 연구를 바꿔서 좀 더 다양한 나노 센서 개발이 가능케 하는 결과라 할 수 있다.As described above, the present invention showed that the armchair type can be used as a nano sensor in addition to the zigzag type, unlike the existing researches in the field of nano sensor. In the case of carbon nanotubes, even a small size of about tens of nanometers can function as a sensor sufficiently, and thus it is a sensor that is very suitable for an electronic device that is becoming smaller and smaller at the present time. The armchair-type carbon nanotubes according to the present invention can be said to be a result of the development of more diverse nano-sensors by changing the research that was deflected in one place.

또한 본 발명에 따른 질소로 도핑된 암체어형 탄소나노튜브는 상기 센서 분야 외에 압력에 의해 밴드구조가 변함에 따라 반도체 특성이 금속특성으로 혹은 그 반대로 변화가능한 점을 이용해 반도체 부품으로 이용 가능하며, 각종 트랜지스터나 메모리 소자 등의 반도체 분야에 적용될 수 있다.In addition, the armchair-type carbon nanotubes doped with nitrogen according to the present invention can be used as semiconductor components by using the point that the semiconductor characteristics can be changed to metallic characteristics or vice versa as the band structure is changed by pressure in addition to the sensor field. It can be applied to semiconductor fields such as transistors and memory devices.

도 1은 탄소나노튜브의 구조를 간략히 나타낸 구조를 보여주는 모식도.1 is a schematic diagram showing a structure showing a structure of a carbon nanotube briefly.

도 2a는 암체어(armchair)형의 탄소나노튜브를 간략히 나타낸 모식도이고, 도 2b는 지그재그(zigzag)형의 탄소나노튜브를 간략히 나타낸 모식도.Figure 2a is a schematic diagram showing an armchair-type carbon nanotubes briefly, Figure 2b is a schematic diagram showing a zigzag carbon nanotubes briefly.

도 3은 탄소나노튜브의 장축 방향의 길이에 따른 밴드갭 변화를 보여주는 그래프.Figure 3 is a graph showing a band gap change according to the length of the long axis direction of the carbon nanotubes.

도 4는 탄소나노튜브의 장축 방향의 길이에 따른 밴드갭 변화를 보여주는 그래프4 is a graph showing a band gap change according to the length of the long axis direction of the carbon nanotubes

도 5는 본 발명에 의해 질소로 도핑된 탄소나노튜브를 보여주는 모식도. Figure 5 is a schematic diagram showing a carbon nanotubes doped with nitrogen by the present invention.

도 6은 질소로 도핑된 (5,5)의 암체어형 탄소나노튜브의 장축 방향 압력에 따른 전자 구조 변화를 보여주는 그래프. 6 is a graph showing the change in electronic structure according to the long-axis pressure of the armchair-type carbon nanotubes (5,5) doped with nitrogen.

도 7은 질소로 도핑된 (10,10)의 암체어형 탄소나노튜브의 장축 방향 압력에 따른 전자 구조 변화를 보여주는 그래프. Figure 7 is a graph showing the change in electronic structure according to the long-axis direction pressure of the armchair-type carbon nanotube of (10,10) doped with nitrogen.

Claims (7)

탄소나노튜브 내 질소가 일렬로 위치하도록 도핑되어, Nitrogen in the carbon nanotubes is doped in a line, 장축 방향의 응력에 의해 밴드 구조의 변화가 발생하는 암체어형 탄소나노튜브.Armchair-type carbon nanotubes in which the band structure changes due to the stress in the major axis direction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 질소는 2.5∼10%의 농도로 도핑되는 것인 암체어형 탄소나노튜브.Wherein the nitrogen is doped at a concentration of 2.5 to 10% armchair type carbon nanotubes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 질소는 2.5∼5%의 농도로 도핑되는 것인 암체어형 탄소나노튜브.The nitrogen is a female chair carbon nanotube that is doped at a concentration of 2.5 to 5%. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 암체어형 탄소나노튜브는 튜브인덱스가 (5,5) 및 (10,10)인 것인 암체어형 탄소나노튜브.The armchair-type carbon nanotubes are armchair-type carbon nanotubes whose tube indexes are (5,5) and (10,10). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 암체어형 탄소나노튜브는 최대/최소 지름비가 1 미만인 것인 암체어형 탄소나노튜브.The armchair-type carbon nanotubes are the maximum / minimum diameter ratio of less than 1 armchair-type carbon nanotubes. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 암체어형 탄소나노튜브는 최대/최소 지름비가 0.93∼0.98인 것인 암체어형 탄소나노튜브.The arm chair-type carbon nanotubes are the maximum / minimum diameter ratio is 0.93-0.98 armchair-type carbon nanotubes. 제1항의 탄소나노튜브를 포함하는 나노 센서 또는 반도체 장치.Nano sensor or a semiconductor device comprising the carbon nanotubes of claim 1.
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