碳纳米管的作用,碳纳米晶体管有什么性能？

1、碳纳米晶体管有什么性能?现在，科学家已开发出了当今性能最优异的碳纳米晶体管，它在某些方面的性能指标，已超过了世界上最先进的硅晶体管。这一发明，让未来半导体行业的主要材料碳纳米晶体管取代了硅晶体管，在创造发明的前进道路上又迈出了一大步。
这种新开发出的“单层碳纳米管场效应晶体管”，采用的结构与传统的“金属氧化物半导体场效应晶体管”非常相似。其单位宽度的跨导参数值是目前性能最好的“金属氧化物半导体场效应晶体管”的2倍以上。用这样的方法制造出来的碳纳米晶体管，和以前设计的碳纳米晶体管比较，在衡量晶体管电流载流量的跨导参数值上创造了新的最高纪录。载流量与晶体管的速度有着一定的关联性，跨导参数值越高，晶体管的运行速度就会越快，所制造成的集成电路的功能，也将会更加的强大。
现有的硅芯片在未来十几年将达到物理极限，能显著缩小晶体管尺寸的纳米电子技术，将会大有所为。其中，具有神奇性能的碳纳米晶体管替代硅材料将是一个发展的趋势。
科学家证实，碳纳米晶体管作为硅晶体管的替代品，可行性是非常大的。在目前看来，科学家无法找到通过缩小硅芯片的尺寸来提高芯片速度很好的办法，所以，碳纳米晶体管的作用将会显得更加突出。
科学家指出，碳纳米晶体管的电子器件真正的被商业化应用，从而投入使用，可能还需要十几年的时间。不过，从硅电子时代到纳米电子时代的过渡，是不会一蹴而就的，它将是一个循序渐进的过程。

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2、纳米碳是什么东西可以用来修复电池吗?纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料。
纳米碳材料不是用于修复电池的，而是一种新型电池技术的制备材料。
纳米碳材料可以用于锂电池、氢电池的制备。
【碳纳米管的作用,碳纳米晶体管有什么性能？】碳纳米管的充放电容量大于石墨，而且碳纳米管的筒状结构在多次充-放电循环后不会塌陷，循环性好。碱金属如锂离子和碳纳米管有强的相互作用。用碳纳米管做负极材料做成的锂电池的首次放电容量高达1600mAh/g，可逆容量为700mAh/g，远大于石墨的理论可逆容量372mAh/g 。

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3、碳纳米管的作用1、碳纳米管可以制成透明导电的薄膜，用以代替ITO（氧化铟锡）作为触摸屏的材料。2、碳纳米管可以作为模具。3、在隐身材料中的应用，碳纳米管对红外和电磁波有隐身作用。4、在能源材料中的应用：碳纳米管由于其管道结构及多壁碳管之间的类石墨层空隙，使其成为最有潜力的储氢材料。
碳纳米管简介
碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。
碳纳米管具有良好的力学性能，CNTs抗拉强度达到50～200GPa,是钢的100倍,密度却只有钢的1/6 ，至少比常规石墨纤维高一个数量级，除此之外，碳纳米管具有良好的导电性能，由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能。理论预测其导电性能取决于其管径和管壁的螺旋角。
1.它可以制成透明导电膜，代替氧化铟锡作为触摸屏的材料。2.它可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏于2008年首次研发成功。3.可以当模具用。碳纳米管内部可以填充金属、氧化物等物质，这样碳纳米管就可以作为模具使用。4.它可用作双电层电容器的电极材料。双电层电容器也可以用作储能装置。1.碳纳米管可以制成透明导电膜，替代ITO(氧化铟锡)作为触摸屏的材料。在现有技术中，科学家利用粉末状碳纳米管制备溶液，直接涂覆在PET或玻璃基底上，但这项技术尚未进入量产阶段。2.碳纳米管可以应用于碳纳米管触摸屏。碳纳米管触摸屏于2008年首次研发成功。到目前为止，许多智能手机已经使用碳纳米管触摸屏。3.碳纳米管可以用作模具。碳纳米管内部可以填充金属、氧化物等物质，这样碳纳米管就可以作为模具使用。首先在碳纳米管中填充金属等物质，就可以制备出最细的纳米级线。4.碳纳米管可用作双电层电容器的电极材料。双电层电容器既可以用作电容器，也可以用作储能器件。超级电容器可以大电流充放电，几乎没有充放电过电压，循环寿命数万次，工作温度范围宽。

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4、纳米碳材料的碳纳米管碳纳米管又叫巴基管，由单层或多层石墨片绕中心按一定角度卷曲而成的无缝、中空纳米管超强纤维
碳纳米管具有弹性高、密度低、绝热性好、强度高、隐身性优越、红外吸收性好、疏水性强等优点，它可以与普通纤维混纺来制成防弹保暖隐身的军用装备。
材料增强体
用于增强金属、陶瓷和有机材料等。并且结合碳纳米管的导热导电特性，能够制备自愈合材料。碳纳米管对红外和电磁波有隐身作用:
纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长,因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要强得多,这就大大减少波的反射率;
纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉大3～4个数量级,对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多。
因此，红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低，很难发现被探测目标,起到了隐身作用。由于发射到该材料表面的电磁波被吸收,不产生反射,因此而达到隐形效果。储氢材料
按5人座的轿车行使500公里计算，需要3.1Kg的氢气，以正常的油箱体积计算，氢气的存储密度应有6.5wt%，目前的储氢材料都不能满足这一要求。碳纳米管由于其管道结构及多壁碳管之间的类石墨层空隙，使其成为最有潜力的储氢材料，国外学者证明在室温和不到1bar的压力下，单壁碳管可以吸附氢气5-10wt% 。
根据理论推算和近期反复验证，普遍认为碳纳米管的可逆储/放氢量在5wt%左右，即使5wt%，也是迄今为止最好的储氢材料。
锂离子电池
锂离子电池正朝高能量密度方向发展，最终为电动汽车配套，并真正成为工业应用的非化石发电的绿色可持续能源，因此要求材料具有高的可逆容量。
碳纳米管的层间距略大于石墨的层间距，充放电容量大于石墨，而且碳纳米管的筒状结构在多次充-放电循环后不会塌陷，循环性好。碱金属如锂离子和碳纳米管有强的相互作用。用碳纳米管做负极材料做成的锂电池的首次放电容量高达1600mAh/g，可逆容量为700mAh/g，远大于石墨的理论可逆容量372mAh/g 。纳米导线
碳纳米管的直径仅数纳米至数十纳米，耐电流密度可达铜的100多倍，可以作为超级耐高电流密度的布线材料，半导体型的碳纳米管还可以用来构筑纳米场效应晶体管、单电子晶体管等纳米器件，变频器、逻辑电路以及环形振荡器等各种逻辑电路。
IBM的研究人员已经在单一“碳纳米管”分子上构建了首个的完整电子集成电路，比当今的硅半导体技术具有更为强大的性能，具有里程碑式的重大意义。场致发射
纳米级发射尖端、大长径比、高强度、高韧性、良好的热稳定性和导电性等，使得碳纳米管成为理想的场致发射材料!有望在冷发射电子枪、平板显示器等众多领域中获得应
用。
日本已制出该类技术的彩色电视机样机，其图象分辨率是目前已知其它技术所不可能达到的。用碳纳米管制成的电子枪与传统的相比，不但具有在空气中稳定、易制作的特点，而且具有较低的工作电压和大的发射电流，适用于制造大的平面显示器。
使用具有高度定向性的单壁碳纳米管作为电子发送材料，不但可以使屏幕成像更清晰，还可以缩短电子到屏幕之间的距离，使得制造更薄的壁挂电视成为可能。
新型的电子探针
碳纳米管具有大长径比、纳米尺度尖端、高模量，是理想的电子探针材料。不易折断：即使与被观察物体的表面发生碰撞，纳米碳管也不易折断，碳纳米管可与被观察物体进行软接触。
灵活性高：碳纳米管笼状碳网状结构，可以进入观察物体不光滑表面的凹陷处。能更好显现被观察物体的表面形貌和状态，有很好的重现性。
用碳纳米管作为这类电子显微镜的探针，不仅可以延长探针的使用寿命，而且可极大的提高显微镜的分辨率。特别是扩展了原子力显微镜等探针型显微镜在蛋白质、生物大分子结构的观察和表征中的应用。
超级电容器
多孔碳不但微孔分布宽（对存储能量有贡献的孔不到30%），而且结晶度低，导电性差，容量小。碳纳米管结晶度高、导电性好、比表面积大、微孔大小可通过合成工艺加以控制，比表面利用率可达100%，超级电容器极限容量骤然上升了3-4个数量级，循环寿命在万次以上（使用年限超过5年）。在移动通讯、信息技术、电动汽车、航空航天和国防科技等方面具有极其重要和广阔的应用前景。
大功率超级电容器
快速充放电特性：在汽车启动和爬坡时快速提供大电流及大功率电流，在正常行驶时由蓄电池快速充电；在刹车时快速存储发电机产生的大电流，这可减少电动车辆对蓄电池大电流充电的限制，大大延长蓄电池的使用寿命，提高电动汽车的实用性；对于燃料电池电动汽车的启动更是不可少的。若其容量能进一步提高，可望取代电池使用。传感器
碳纳米管吸附某些气体之后，导电性发生明显改变，因此可将碳纳米管做成气敏元件对气体实施探测报警。
在碳纳米管内填充光敏、湿敏、压敏等材料，还可以制成纳米级的各种功能传感器。纳米管传感器将会是一个很大的产业。纳米机械
美国中国和巴西的科学家发明了能称量亿亿分之二百克的单个病毒的“纳米秤”，通过测量振动频率可以测出粘结在悬臂梁一端的颗粒的质量。
莫斯科大学的研究人员将少量纳米管置于29Kpa的水压下(相当于水下18000千米深的压力)做实验。不料，未加到预定压力的1/3，纳米管就被压扁了。他们马上卸去压力，它却像弹簧一样立即恢复了原来形状。于是，科学家得到启发，发明了用碳纳米管制成像纸张一样薄的弹簧，用作汽车或火车的减震装置，可大大减轻车辆的重量。特点：高稳定性、高比表面积、便于化学处理等
由于碳纳米管具有纳米级的内径，类似石墨的碳六元环网和大量未成键的电子，可选择吸附和活化一些较惰性的分子，研究发现其在600℃的催化活性优于贵金属铑，并很稳定。这将在石化和化工产业界带来不可估量的革新和效益。
碳纳米管与金属离子之间的相互作用，使金属离子能在常温下自动趋于还原态，这对金属纳米导线的制备无疑很有裨益。

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5、碳纳米管有哪些性能?日前，中国的一个研究小组首次利用碳纳米管研制出了新一代的显示器，这标志着中国在碳纳米管应用技术上取得了重要的突破，并跻身于碳纳米管场发射研究领域的世界先进行列，为通用平板显示器的研发开辟了新的捷径。
碳纳米管显示器，在普通电压的驱动下， 1厘米见方的硅片上排列有序的上亿个碳纳米管立刻源源不断的发射出电子，在电子的“轰击”作用下，显示屏上就出现了清晰可见的图像。这种显示器可以连续无故障运行1600个小时，显示的质量和性能也不会出现任何的衰减。
和传统的显示器相比，这种碳纳米管显示器不仅体积小、省电，重量又非常的轻，显示的质量也很好，而且响应的时间仅为几微秒，它从零下45℃到零上85℃都能正常的工作，因此，它拥有非常广阔的潜在市场前景。
世界上某知名的电器生产厂家利用碳纳米管显示器的原理，研制出了碳纳米管有源矩阵彩色电泳显示器，该电子纸显示器为14.3英寸，相比传统的显示器，这种显示器有多种优势。EPD不需要背光，只需要非常小的电能以及可见光的照射即可，此外，图像可以在EPD上保留，不需要持续不断的刷新屏幕，与其说是显示器,倒不如说是电子报纸。EPD将不会仅限制于电子纸设备，还可以用于手机及其他移动设备。
研究人员通过研究两级结构丝网印刷碳纳米管显示器引线电极的线性分压问题,发现了电极的线性电阻，会导致不同像素点间存在0.2%的电场偏差,引起8位元(256级)灰度显示中的24级灰度被淹没。为解决电极引线引起的灰度图像显示失真的问题，研究人员提出了一种CNT-FED电极的改造方法。他们通过改进屏内部引线电极和增加阴极反馈电阻，使像素点间的等效电阻值偏差从总电阻值的0.2%减小到0.0003%，并且抑制了发射电流的波动、增加了像素点的过流保护。通过计算和仿真结果的显示，新电极消除了256级灰度显示的失真,并且有效地提高了CNT-FED的发光均匀性。
多年前，科学家发现了“超级纤维”碳纳米管，近年来，科学家又发现，碳纳米管拥有非常好的场发射性能，希望可以代替其它的材料，成为比较理想的场发射显示器阴极材料，从而缩短碳纳米管和普通老百姓的距离。
利用碳纳米管拥有非常好的场发射性能，一些国外的专家先后研制出了具有初步显示功能的实验品。但是因为碳纳米管是需要移植的，很难保持方向上的一致性，所以，其场发射性能被大打折扣。
近年来，中国在“超级纤维”领域方面的实力也是相当强的，科学家也是在不断的开展相关的研究，并且有了突破性的进展。国内一所大学的研究小组，采用新的技术途径，引导碳纳米管有序、定向的生长在导电的硅片衬底上，并且进一步的研制出了功能完备的场发射像素管，它的纯度高，有序性好，场发射性能也提高了许多。他们为碳纳米管平板显示器的实用化进程，做出了独特的贡献。
随着人们对碳纳米管进行批量的生产，所配的浆料可涂到各种形状的基底上，为大规模的生产节能灯，以及场发射显示器打下了一定的基础。激光打标机也可以实现任意形状线条的雕刻，将为显示器像素的制作提供有力的技术支撑。更重要的一点是，由于三电极平面型场发射显示器的原理性验证成功，使显示器的制作工艺有了很大的简化，并且很容易就能实现大面积化。
碳纳米管还可以制作成性能极好的微细探针、导线、加强材料，以及理想的储氢材料等。它使壁挂电视成为了可能，并且在将来可能替代硅芯片的纳米芯片中扮演极其重要的角色，从而引发计算机行业的技术革新。
碳纳米材料近年来一直处于国际科学技术研究的前沿领域。碳纳米管显示器的问世，必将给人类带来电子技术领域新的一轮革命。