半导体 CNT 制成的场效应晶体管 (FET) 的特性。使用等离子体辐射故意向 CNT 中添加缺陷,并通过拉曼光谱确认缺陷(主要是空位)的存在。添加缺陷的 CNT-FET 对 NO 2 的化学电阻响应比具有基线缺陷水平的 CNT-FET 大得多,再次表明缺陷会改善化学电阻响应。大量 CNT 研究调查了晶格缺陷,这里指的是结构缺陷和与 sp 2 键合碳原子完美网络的取代偏差。在 CNT 生长过程中,当一个或多个碳原子被其他元素的原子取代时,可能会发生取代“掺杂”。氮 21,22 和硼 23,24 是最常研究的取代掺杂剂。由于掺杂这两种元素的CNT在电池中表现出良好的储能性能,因此已经开发出可控工艺来按需应用此类掺杂剂。掺杂元素会在CNT结构中产生局部变化25,从而增强纳米管26的表面反应性,因此也可能改善气体传感性能。在已发表的实验中,硼和氮掺杂的双壁和多壁CNT对NH 3 和NO 2 检测表现出了改进的化学电阻灵敏度。26–28结构晶格缺陷(例如空位、双空位和Stone-Wales缺陷)也可能出现在CNT生产过程中29–31,并且已知会改变纳米管的电子特性32,33它们对化学电阻气体传感的灵敏度和选择性影响已被研究19,34,并被发现可以提高CNT在NH 3 、NO 2 和H 2 检测中的性能。
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