Сайт переехал physreal.com

В качестве полимерной матрицы использовали эпоксидную смолу SU8, которая благодаря наличию фотоинициирующей присадки (ФИП) быстро полимеризуется под действием УФ облучения и потому широко применяется в микроэлектронике как фоторезист. Многослойные УНТ со средним диаметром 13.3 нм и длиной около 10 мкм были синтезированы методом химического осаждения паров (CVD) при температуре 640^оС в присутствии частиц Fe-Co, играющих роль катализатора. Исследовали 3 типа образцов нанокомпозита: в первом случае (N-P) полимер не подвергали процессу полимеризации; во втором случае (P) полимеризацию проводили посредством термообработки образцов различного состава при температуре 150^оС, а в третьем случае (P-B) температура термообработки составляла 200^оС. Измерения проводимости были выполнены четырехконтактным методом на тонких образцах композита размером 2x1 см². Содержание УНТ в образцах варьировалось от 0.1% до 5% (по массе).

Рис. 1 Зависимости проводимости образцов нанокомпозитов различного типа в координатах
 σ – φ (а), σ – logφ (b) и σ –1/φ (с) (φ – от массовой доли УНТ в композите).

Измерения зависимости проводимости образцов нанокомпозитов различного типа от содержания УНТ (рис. 1) показывают, что проводимость образцов, подвергшихся полимеризации (Р и Р-В) всегда превышает величину этого параметра для неполимеризованных образцов того же состава. Другая особенность полученных данных связана с поведением измеренных зависимостей вблизи перколяционного порога. Так, если для полимеризованных образцов эти зависимости, представленные в логарифмическом масштабе (рис. 1b), близки к линейной функции, характерной для перколяционного механизма проводимости, то для неполимеризованных образцов эта зависимость сильно отличается от линейной. Такая особенность указывает на различие механизмов проводимости для полимеризованных и неполимеризованных образцов. Однако в случае неполимеризованных образцов линейный характер наблюдается для зависимости проводимости от параметра (1/φ), что указывает на туннельный механизм проводимости образцов этого типа. Таким образом, можно сделать вывод, что полимеризация полимерной матрицы приводит к изменению среднего расстояния между нанотрубками, что, в свою очередь, сопровождается заменой туннельного механизма проводимости на чисто перколяционный.

1.      C. Grimaldi et al., Appl. Phys. Lett. 102, 223114 (2013).