問:為什么要測量碳納米管薄膜的方阻?
答:薄膜材料的導(dǎo)電性以方阻或方塊電阻(Rs)表示,Rs=ρ/t(其中ρ為塊材的電阻率,t為塊材厚度),即單位正方形面積的薄膜電阻值。薄膜方阻僅與導(dǎo)電膜的厚度、薄膜致密度等因素有關(guān)。在電子器件、電極材料等應(yīng)用中,方阻的大小直接影響到器件的性能和功能。
碳納米管薄膜因其輕薄、柔軟、耐水洗,良好的織物相容性,成為可穿戴加熱的理想材料。方阻的大小直接影響碳納米管薄膜的電熱轉(zhuǎn)化特性,即加熱溫度、加熱效率和使用壽命。
問:碳納米管薄膜的方阻測量有哪些常用方法,各自的優(yōu)缺點是什么?
答:常用的方法有四探針法和兩探針法。四探針法的優(yōu)點是測量精度較高,能有效消除接觸電阻的影響,適用于測量較薄的碳納米管薄膜;缺點是對探針的間距和位置要求嚴格,操作相對復(fù)雜,且在測量非均勻膜時可能存在一定誤差。
兩探針法操作簡單,對設(shè)備要求較低;但缺點是測量結(jié)果受接觸電阻影響較大,測量精度相對較低,對于低電阻的碳納米管薄膜測量誤差較大。
問:碳納米管薄膜的精密裁切面臨哪些挑戰(zhàn)?
答:材料脆弱易損:碳納米管薄膜柔韌性與脆性并存,裁切時受外力易破損、撕裂或分層。
邊緣質(zhì)量欠佳:機械裁切易產(chǎn)生薄膜邊緣變形、毛刺,激光裁切會造成邊緣碳化、熱應(yīng)力變形等。
均勻性差異:薄膜厚度的不均勻性和薄膜鋪展的不平整性,帶來激光裁切時光斑聚焦和光束能量的響應(yīng)不同,從而導(dǎo)致薄膜尺寸和邊緣質(zhì)量不一致。
靜電吸附干擾:碳納米管薄膜比表面積大、表面活性高,易產(chǎn)生靜電吸附灰塵等雜質(zhì),污染膜面、干擾裁切,還會使膜片粘連。