專利名稱：基于有序多壁碳納米管束－金屬異質結的溫度傳感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種溫度傳感器件，尤其涉及一種基于宏觀長有序碳納米管束—金屬異質結的溫度傳感器。
背景技術：
利用宏觀體材料的異質結設計和制作的溫度傳感器已經廣泛應用于各個領域，如金屬—金屬異質結、金屬—復合材料異質結等等。文獻資料表明，碳納米管材料具有不同于體材料的特殊的能級結構和優異的電子學性能，而且目前合成制備碳納米管的成熟技術也多種多樣，例如文獻[Zhang XF，Cao AY，Wei BQ，Li YH，Wei JQ，Xu CL，and Wu DH，CHEMICAL PHYSICSLETTERS 2002，362285-290]，[Ci LJ，Wei JQ，Wei BQ，Liang J，Xu CL，and Wu DH，CARBON2001，39(3)329-335]，[Wei JQ，Ci LJ，Jiang B，Li YH，Zhang XF，Zhu HW，Xu CL，and Wu DH，JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY 2003，13(6)1340-1344]以及[中國發明專利，公開號1456498]中均有相關的報道。然而，如何利用納米材料的優異性能設計開發出結構簡單，性能優異的新型的溫度傳感器是目前急需解決的技術問題。

發明內容
本發明的目的在于提供一種基于有序多壁碳納米管束—金屬異質結的溫度傳感器，旨在利用碳納米管所具有的特殊的能級結構和優異的電子學性能，開發研制一種結構簡單，制作方便，其響應速度快的溫度傳感器。
本發明的技術方案如下一種基于有序多壁碳納米管束—金屬異質結的溫度傳感器，其特征在于該溫度傳感器含有一根宏觀長度的多壁碳納米管束，在多壁碳納米管束的一端與金屬導電薄膜相連接，在所述的連接處形成多壁碳納米管束—金屬異質結，并從多壁碳納米管束的另一端和金屬導電薄膜分別引出電極。
本發明所提供的的溫度傳感器具有結構簡單，制作方便，其響應速度快的特點，而且通過改進工藝，可以將納米管束的橫向尺度加工到納米量級，這樣就會使溫度探測空間分辨尺度縮小到納米量級，這種器件在未來的超高分辨的溫度探測技術領域具有十分廣闊的應用前景。


圖1為本發明所用宏觀長有序碳納米管束掃描電子顯微鏡圖像。
圖2為本發明提供的基于宏觀長度有序碳納米管束—金屬異質結的溫度傳感器的結構示意圖。
圖3是本發明提供的基于宏觀長度有序碳納米管束—金屬異質結的溫度傳感器實施例的異質結表面溫度與熱致電流的關系曲線。
具體實施例方式
圖2為本發明提供的基于宏觀長度有序多壁碳納米管束—金屬異質結的溫度傳感器的結構示意圖。該溫度傳感器含有一根宏觀長度的有序多壁碳納米管束2，在多壁碳納米管束的一端與金屬導電薄膜1相連接，在所述的連接處形成多壁碳納米管束—金屬異質結，并從碳納米管束的另一端和金屬導電薄膜分別引出電極3。所述的金屬導電薄膜1可采用金、銀、銅、鋁等金屬導電薄膜或含所述金屬的導電膠膜。所采用的多壁碳納米管束可以是用任何方法制備的多壁碳納米管束。工作時，用導線把兩電極和電流信號檢測設備相連接構成回路，當異質結上的溫度相對于碳納米管束尾端的溫度變化時，回路中即可產生熱致電流，該電流的強度依賴于碳納米管束兩端表面的溫差，即當溫差增加時，熱致電流也會增加，反之，溫差減小時，熱致電流也會減小。
下面舉出一個具體的實施例進一步說明本發明。
圖1為本發明所用的宏觀長有序多壁碳納米管束掃描電子顯微鏡圖像，多壁碳納米管束的長為4.5mm；管束中每根碳納米管的直徑為30～50nm，金屬導電薄膜采用銀膠薄膜。制作過程是先在宏觀長度的有序多壁碳納米管束2的頂端涂敷銀膠薄膜1，使頂端形成碳納米管束—金屬銀異質結，然后，從銀膠薄膜1和碳納米管束的尾端分別引出電極3，構成溫度傳感器元件(如圖2所示)。測溫時，用導線把兩電極和電流信號檢測設備(K2400型測量源表)相連接構成回路，使碳納米管束的尾端保持在恒定溫度19℃(室溫)條件下，將異質結一端與待測樣品接觸，如樣品溫度與碳納米管束的尾端溫度具有溫差時，回路中可產生熱致電流，該電流的強度依賴于溫差大小，即當溫差增加時，熱致電流也會增加，反之，溫差減小時，熱致電流也會減小，且其響應速度很快。實驗中，我們從室溫測至190℃(如圖3所示)。
權利要求
1.一種基于有序多壁碳納米管束-金屬異質結的溫度傳感器，其特征在于該溫度傳感器含有一根宏觀長度的多壁碳納米管束(2)，在多壁碳納米管束的一端與金屬導電薄膜(1)相連接，在所述的連接處形成多壁碳納米管束-金屬異質結，并從多壁碳納米管束的另一端和金屬導電薄膜分別引出電極(3)。
全文摘要
基于有序多壁碳納米管束—金屬異質結的溫度傳感器，涉及一種碳納米管束—金屬異質結的溫度傳感器。它是將具有宏觀長度有序的碳納米管束的頂端與金屬導電薄膜相連接，在連接處形成碳納米管束—金屬異質結，然后，從金屬導電薄膜和碳納米管束的尾端分別引出電極，構成溫度傳感器。工作時，用導線把兩電極和電流信號檢測設備相連接構成回路，當異質結上的溫度相對于碳納米管束尾端的溫度變化時，回路中即可產生熱致電流，該電流的強度依賴于碳納米管束兩端表面的溫差，即當溫差增加時，熱致電流也會增加，反之，溫差減小時，熱致電流也會減小。該溫度傳感器具有結構簡單，制作方便，其響應速度快等特點。
文檔編號G01K7/02GK1632483SQ200510011170
公開日2005年6月29日 申請日期2005年1月14日 優先權日2005年1月14日
發明者孫家林, 孫紅三, 劉曉萌, 朱嘉麟, 韋進全 申請人:清華大學