【摘要】 然而，早期的研究报道中，由霍尔效应实验测得碳纳米纳米管束和薄膜的载流子密度约为1018-1019 cm−3。

碳纳米管(CNT)薄膜已被广泛应用于诸多领域，包括柔性电子薄膜、复合材料以及大面积涂层。理论上，石墨的载流子密度很低，约为1018 cm-3，而由紧束缚模型预测的定向金属碳纳米管的载流子密度约为1022-1023 cm−3。然而，早期的研究报道中，由霍尔效应实验测得碳纳米纳米管束和薄膜的载流子密度约为1018-1019 cm−3。目前造成理论和实验之间明显差异的原因仍不清楚，因此李升贤等人制备了四种不同的碳纳米管薄膜，测量了霍尔效应和磁阻。

图1中显示了不同温度下测量的SOCl2处理的HiPCO CNT薄膜霍尔电压与磁场的关系。结果发现，在研究的所有温度下，霍尔电压与磁场几乎成正比，并且在所有CNT薄膜中都可以观察到类似的线性相关性。HiPCO CNT 薄膜和SOCl2处理的HiPCO CNT 薄膜，这两个样品的霍尔系数都随温度地降低而降低，在高温下表现出饱和趋势，同时，他们的霍尔系数符号在整个温度范围内都是正的，表明这些CNT薄膜中的多数载流子是空穴。

图5表示根据霍尔系数计算的空穴载流子密度。在T=80 K时，HiPCO CNT 薄膜的载流子密度约为1.7×1022cm−3，SOCl2处理的HiPCO CNT薄膜载流子密度约为2.8×1022cm−3。

这些数据比前人报道的关于CNT薄膜的载流子密度数据大三到四个数量级，但这些数据与紧束缚计算预测的理论值一致。李升贤等人通过改善CNT薄膜合成和纯化的方式解决了先前理论与实验之间的差异。

 

图1 不同温度下测量的SOCl2处理的HiPCO CNT薄膜霍尔电压与磁场的关系

 

图2 根据霍尔系数计算的空穴载流子密度

 

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