氮化硼(BN)作為寬帶隙材料具有優(yōu)異的物理性質(zhì)和良好的化學(xué)惰性，是制作高可靠性器件與電路的理想電子材料之一。與碳納米管的電子結(jié)構(gòu)明顯依賴于管徑與螺旋度等因素不同，BN納米管通常表現(xiàn)出穩(wěn)定一致的電學(xué)特性，在未來的納電子學(xué)領(lǐng)域有著非常誘人的應(yīng)用前景。而實(shí)現(xiàn)BN納米管的摻雜，誘導(dǎo)其半導(dǎo)體特性，是實(shí)現(xiàn)該材料在納電子學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵，也是研究者普遍感興趣和追求目標(biāo)。
最近，中國科學(xué)院物理所微加工實(shí)驗(yàn)室的顧長志研究員等人與日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)(NIMS)的同事合作，采用化學(xué)氣相沉積方法，在生長BN納米管的同時實(shí)現(xiàn)了F的均勻摻雜，獲得了N型的BN半導(dǎo)體納米管。他們對F摻雜BN納米管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)表征，證明了這是一種穩(wěn)定的摻雜結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)對F摻雜BN納米管本征物性的研究，他們利用電子束光刻與Lift-off微加工技術(shù)，在分散提純的單根F摻雜BN上制作出用于輸運(yùn)性質(zhì)測量的微電極，研究了單根F摻雜BN納米管的電導(dǎo)特性，發(fā)現(xiàn)F摻雜實(shí)現(xiàn)了BN納米管從絕緣體向半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變，低于5%的F摻雜濃度使BN納米管的電導(dǎo)提高3個數(shù)量級以上。這一結(jié)果為采用該材料制作納電子器件的研究奠定了基礎(chǔ)。該成果發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. 127，6552 (2005)上。
最近，中國科學(xué)院物理所微加工實(shí)驗(yàn)室的顧長志研究員等人與日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)(NIMS)的同事合作，采用化學(xué)氣相沉積方法，在生長BN納米管的同時實(shí)現(xiàn)了F的均勻摻雜，獲得了N型的BN半導(dǎo)體納米管。他們對F摻雜BN納米管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)表征，證明了這是一種穩(wěn)定的摻雜結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)對F摻雜BN納米管本征物性的研究，他們利用電子束光刻與Lift-off微加工技術(shù)，在分散提純的單根F摻雜BN上制作出用于輸運(yùn)性質(zhì)測量的微電極，研究了單根F摻雜BN納米管的電導(dǎo)特性，發(fā)現(xiàn)F摻雜實(shí)現(xiàn)了BN納米管從絕緣體向半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變，低于5%的F摻雜濃度使BN納米管的電導(dǎo)提高3個數(shù)量級以上。這一結(jié)果為采用該材料制作納電子器件的研究奠定了基礎(chǔ)。該成果發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. 127，6552 (2005)上。
