碳纳米管从硅基板上剥离的拉伸分子动力学模拟研究

摘要：

采用拉伸分子动力学方法研究了单壁碳纳米管（8,8）在室温下从硅基板上被剥离的过程.当碳纳米管（CNT）在硅基底上被剥离时,剥离距离和理想弹簧所测平均剥离力之间呈现一定规律的关系曲线,并出现了较大的正、负峰值.比较了不同剥离速度下的平均剥离力,并拟合了其峰值与速度的关系.拉伸分子动力学模拟结果显示,所需剥离力的最大值与速度之间呈现一定的线性关系,模拟结果同生物物理学上类似的剥离实验结果符合较好,但相比于高分子,CNT和硅（Si）组成的界面吸附性能更强.讨论了碳纳米管长度、半径及缺陷对剥离过程的影响,研究表明：所需最大的剥离力与CNT的长度无关,但随CNT半径的增加,需要的最大剥离力线性增加;5-7-7-5缺陷对剥离力最大值影响较小,而半径变化缺陷会削减最大剥离力.在原子尺度对未来的试验进行了理论预测,为碳纳米管在硅微电子工业中的应用提供了理论基础.

关键词：碳纳米管、拉伸分子动力学、剥离

所属期刊栏目：61

分类号：O151.21(代数、数论、组合理论)

资助基金：国家自然科学基金10902048和11162014资助的课题~~

在线出版日期：2012-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：315-321