代利峰，　安立宝，　陈　佳

(华北理工大学 机械工程学院， 河北 唐山 063009)



碳纳米管接触电阻的研究进展

代利峰，安立宝，陈佳

(华北理工大学 机械工程学院， 河北 唐山 063009)

与金属之间过高的接触电阻是影响碳纳米管在微纳电子器件中应用的关键因素之一，本文从形成机理和改善方法两个方面综述了近年来碳纳米管接触电阻的研究进展。介绍了利用第一性原理对碳纳米管与金属界面电子输运性能的理论研究，以及金属功函数对界面势垒调试作用的实验研究。研究表明金属与碳纳米管之间具有较弱的杂化作用和较长的接触长度时，接触电阻较小；金属与碳纳米管功函数越接近，势垒高度越低。阐述了超声焊接技术、高温退火法、金属沉积法、局部焦耳热法等常用降低碳纳米管接触电阻方法的作用机理，并分析了这些方法对器件性能的改善作用。其中局部焦耳热法操作简单、易于自动化、对器件损害小、成本低，是目前比较理想的降低碳纳米管接触电阻的方法。

碳纳米管；接触电阻；第一性原理；功函数；降阻方法

由于理想的一维结构和独特的物理、化学性质[1-3]，碳纳米管有望被广泛应用于场效应管和传感器等各种微纳电子器件中[4]。例如，Fu等[5]以铁电极为栅极制成了具有存储功能的碳纳米管场效应管；Stampfer等[6]制作了碳纳米管压力传感器，并实现了0～130 kPa的高精度压力测量。碳纳米管在微纳电子器件的应用必然涉及碳纳米管与电极之间的电接触问题，An等[7]利用介电电泳法得到了多壁碳纳米管组装到金电极上的组装样件，辅以聚焦离子束金属沉积，测得多壁碳纳米管与电极之间的接触电阻在50 kΩ以上。……