Integration of Nanocomponents in Microsystems

Jakob Kjelstrup-Hansen

    Research output: Book/ReportPh.D. thesis

    707 Downloads (Pure)

    Abstract

    En række nanostrukturer har specielle egenskaber der lægger op til teknologiske anvendelser, der kræver metoder til at placere og forbinde nanostrukturer mikrosystemer. Denne afhandling vedrører udvikling og test af sådanne metoder. Kulstof nanorørs unikke elektriske og mekaniske egenskaber har givet anledning til anvendelser som aktive komponenter i elektriske og mekaniske sensorer såvel som transistorer. Ved at integrere et såkaldt flervægget nanorør i en mikrobjælke, er muligheden for at benytte nanorøret som stræk-sensor blevet undersøgt. Hertil er udviklet et særligt 3D nanomanipulationssystem, hvor man med mikrofremstillede bjælker, kan flytte nanorør og andre nanostrukturer til et præcist sted i et mikrosystem, for derefter at forbinde det elektrisk med metalelektroder. De undersøgte sensorer viste sig ikke at være bedre end siliciumsensorer, og samtidigt have meget større variabilitet. En anden metode end nanomanipulation, der har større potentiale for massefremstilling er også blevet undersøgt. Ved høj temperatur kan kulstof-holdige gasser dekomponere og gennem en katalytisk proces danne kulstof nanorør på steder der på forhånd er defineret med nanopræcision. Dette giver mulighed for at dyrke nanorør nøjagtig de steder i et mikrokredsløb der er behov for dem. Fire forskellige måder at integrere kulstof nanorør er i dette projekt blevet designet, undersøgt og sammenlignet. Et helt andet eksempel på en interessant nanokomponent er organiske nanofibre af para-Hexaphenylen. Tråde fremstillet af disse molekyler har nyttige optiske egenskaber, som kan gøre det muligt at lave ekstremt kompakte lyskilder, bølgeledere og sensorer. Disse fibre er langt mere skrøbelige end kulstof nanorør, så en helt speciel tilgang til manipulation er nødvendig hvis disse skal flyttes uden at de beskadiges. Ved at forbinde fibrene med elektrodematerialer, der kan være ens såvel som forskellige, kan de elektriske egenskaber studeres, med henblik på at opnå strøm induceret lysudsendelse fra en enkelt nanofiber. På grundlag af studiet af forskellige metallers elektron- og hul-injicerende egenskaber bedømmes det hvilken vej der er den korteste til elektroluminiscens fra en organisk nanofiber.
    Original languageEnglish
    Number of pages163
    ISBN (Print)978-87-91797-01-9
    Publication statusPublished - Jan 2007

    Cite this