具有超强半导体性能的超净碳纳米管晶体管

芯片上有1000个单纳米管晶体管。

芬兰阿尔托大学和日本名古屋大学的科学家们发现了一种新的制造具有超强半导体性能的超清洁碳纳米管晶体管的方法。

单壁碳纳米管（SWCNT）已在电子产品和新型触摸屏设备中获得了许多用途。碳纳米管是一层石墨烯原子厚的层，可以无缝卷成不同的大小和形状。为了能够将它们用于电话屏幕的透明晶体管等商业产品中，研究人员需要能够轻松测试纳米管的材料特性，而新方法对此有所帮助。

阿尔托的Esko I. Kauppinen教授的团队在制造用于电子应用的碳纳米管方面拥有多年的经验。该小组的独特方法是使用金属催化剂和含碳气体的气溶胶。这种基于气溶胶的方法使研究人员可以直接小心地控制纳米管的结构。

制造单个碳纳米管晶体管通常是乏味的。从原始碳纳米管材料到晶体管，通常需要几天的时间，并且这些设备都受到加工化学品的污染，从而降低了其性能。但是，新方法可以在3小时内制造数百个独立的碳纳米管器件，效率提高了十倍以上。

最重要的是，这些制造的设备在其表面上不包含降解的加工化学品。这些所谓的超清洁器件以前比常规的单个碳纳米管晶体管更难制造。

‘这些清洁的设备可帮助我们测量材料的固有特性。该小组的博士后研究员Nan Wei博士说，大量的设备有助于获得对纳米材料的更系统的了解，而不仅仅是几个数据点。

这项研究表明，基于气溶胶的纳米管在电子质量方面非常出色，其导电能力几乎与SWCNTs的理论上一样好。

更重要的是，新方法还可以为应用研究做出贡献。一个例子是，通过研究SWCNT束晶体管的导电特性，科学家们可能会找到提高柔性导电膜性能的方法。对于试图制造灵活的，防摔手机的设计师来说，这可能很有用。日本和芬兰的团体的后续工作已经在进行中。

参考：Nan Wei，Patrik Laiho，Abu Taher Khan，Aqeel Hussain，Alina Lyuleeva，Saeed Ahmed，Zhangg，廖永平，Ying Tian，Er-Xiong Ding，Yutaka Ohno所著的“快速而超净的方法来测量碳纳米管的传输特性”和Esko I.Kauppinen，2019年11月14日，高级功能材料。
10.1002 / adfm.201907150