Low-temperature electrical conductivity of composite film formed by carbon nanotubes with MoS2 flakes

Анотація

Мультифункціональні композитні наносистеми, які містять як одновимірні, так і двовимірні наноструктури, демонструють покращені електричні, механічні та теплові властивості, що забезпечують широкий спектр практичних застосувань. В цій роботі за допомогою раманівської спектроскопії, скануючої електронної мікроскопії та низькотемпературних вимірювань електропровідності (5–312 К) досліджено композитну плівку, сформовану одностінними вуглецевими нанотрубками та шарами MoS₂ (MoS₂-ОВНТ). Показано, що плівки MoS₂-ОВНТ та ОВНТ мають напівпровідниковий тип провідності з від’ємним температурним коефіцієнтом електричного опору. Температурну залежність опору композитної плівки в інтервалі 5–204 К розглянуто в рамках тривимірної моделі Мотта, електронний транспорт в якій здійснюється завдяки тунелюванню — стрибкова провідність зі змінною довжиною стрибка. При більших температурах (Т > 204 К) залежність опору апроксимовано формулою Арреніуса. Також визначено емпіричні параметри, що входять до двох моделей електронного транспорту. Проведене порівняння між композитною плівкою та плівкою вуглецевих нанотрубок доводить, що саме нанотрубки переважно забезпечують електронний транспорт у композиті MoS₂-ОВНТ.