[發(fā)明專利]碳納米管結(jié)構(gòu)及其制造和操作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910001312.3
• 申請(qǐng)日: 2009-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN101475160A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊海寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類號(hào): C01B31/02
• 分類號(hào): C01B31/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 王茂華;鄭 菊

1.一種碳納米管結(jié)構(gòu)，包括：

位于襯底上的成組三個(gè)同心碳納米管，所述組包括：

具有第一直徑的內(nèi)部碳納米管；

具有第二直徑的中間碳納米管，其中所述第二直徑大于所述第一直徑；以及

具有第三直徑的外部碳納米管，其中所述第三直徑大于所述第二直徑；

與所述外部碳納米管鄰接的傳導(dǎo)柵極接觸結(jié)構(gòu)；

與所述內(nèi)部碳納米管的一側(cè)鄰接的傳導(dǎo)源極側(cè)接觸結(jié)構(gòu)；以及

與所述內(nèi)部碳納米管的另一側(cè)鄰接的傳導(dǎo)漏極側(cè)接觸結(jié)構(gòu)；

其中在所述內(nèi)部碳納米管與所述中間碳納米管之間的第一電荷隧穿速率和在所述中間碳納米管與所述外部碳納米管之間的第二電荷隧穿速率不相等。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管結(jié)構(gòu)，其中所述內(nèi)部碳納米管具有第一長(zhǎng)度而所述外部碳納米管具有第二長(zhǎng)度，以及所述第一長(zhǎng)度大于所述第二長(zhǎng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管結(jié)構(gòu)，其中所述中間碳納米管和所述外部碳納米管具有相同長(zhǎng)度和兩對(duì)豎直重合的邊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管結(jié)構(gòu)，其中在所述內(nèi)部碳納米管與所述中間碳納米管之間的第一距離和在所述中間碳納米管與所述外部碳納米管之間的第二距離各自從0.2nm到0.5nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管結(jié)構(gòu)，其中所述第一直徑從1.0nm到40nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管結(jié)構(gòu)，其中所述襯底還包括與所述傳導(dǎo)柵極接觸結(jié)構(gòu)鄰接的電介質(zhì)層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳納米管結(jié)構(gòu)，其中所述傳導(dǎo)源極側(cè)接觸結(jié)構(gòu)和所述傳導(dǎo)漏極側(cè)接觸結(jié)構(gòu)與所述電介質(zhì)層鄰接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管結(jié)構(gòu)，還包括與傳導(dǎo)源極側(cè)接觸結(jié)構(gòu)和所述傳導(dǎo)漏極側(cè)接觸結(jié)構(gòu)橫向鄰接并且與所述外部碳納米管和所述內(nèi)部碳納米管鄰接的保護(hù)電介質(zhì)層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳納米管結(jié)構(gòu)，其中所述保護(hù)電介質(zhì)層與所述中間碳納米管的一對(duì)基本上圓形的端壁和所述外部碳納米管的一對(duì)基本上圓形的端壁鄰接。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳納米管結(jié)構(gòu)，其中所述保護(hù)電介質(zhì)層包括電介質(zhì)氧化物、電介質(zhì)氮化物和電介質(zhì)聚合物之一。

11.一種操作碳納米管結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括：

提供碳納米管結(jié)構(gòu)，所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括：

位于襯底上的成組三個(gè)同心碳納米管，所述組包括：

具有第一直徑的內(nèi)部碳納米管；

具有第二直徑的中間碳納米管，其中所述第二直徑大于所述第一直徑；以及

具有第三直徑的外部碳納米管，其中所述第三直徑大于所述第二直徑；

與所述外部碳納米管鄰接的傳導(dǎo)柵極接觸結(jié)構(gòu)；

與所述內(nèi)部碳納米管的一側(cè)鄰接的傳導(dǎo)源極側(cè)接觸結(jié)構(gòu)；以及

與所述內(nèi)部碳納米管的另一側(cè)鄰接的傳導(dǎo)漏極側(cè)接觸結(jié)構(gòu)；

在所述中間碳納米管中存儲(chǔ)電荷；以及

測(cè)量所述碳納米管結(jié)構(gòu)的電特性，其中所述碳納米管結(jié)構(gòu)的所述電特性受所述中間碳納米管中所述電荷的數(shù)量影響；

其中在所述內(nèi)部碳納米管與所述中間碳納米管之間的第一電荷隧穿速率和在所述中間碳納米管與所述外部碳納米管之間的第二電荷隧穿速率不相等。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中通過(guò)跨所述內(nèi)部碳納米管和所述外部碳納米管施加電壓偏置在所述中間碳納米管中存儲(chǔ)所述電荷。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述碳納米管結(jié)構(gòu)的所述電特性是所述內(nèi)部碳納米管的跨導(dǎo)。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述碳納米管結(jié)構(gòu)的所述電特性是所述碳納米管結(jié)構(gòu)的閾值電壓。