炭素ナノチューブのための環境的に安定したn型ドーパントとして,ビソルベンツ内の還元制御バイオゲン
Soo Min Kim1, Jin Ho Jang, Ki Kang Kim
1BK21 Physics Division, Center for Nanotubes and Nanostructured Composites, Sungkyunkwan Advanced Institute of Nanotechnology, Sungkyunkwan University, Suwon 440-746, Republic of Korea.
Journal of the American Chemical Society
|December 6, 2008
まとめ
研究者は,ドーピング用単一壁の炭素ナノチューブ (SWCNTs) のための中性バイオゲン (V(0) を抽出するための新しい方法を開発しました. このプロセスは,p型SWCNTトランジスタをn型に変換し,性能と安定性を向上させます.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 電気化学 電気化学について
背景:
- バイオゲンは,リドックス反応を通じて単一壁の炭素ナノチューブ (SWCNTs) をドーピングするために利用されます.
- ドーピングプロセスとSWCNTの安定性を制御することは,依然として重要な課題です.
研究 の 目的:
- SWCNTドーピングのための中性バイオゲン (V(0) の抽出のための新しい方法を導入する.
- 中性バイオゲンによるドーピングがSWCNTトランジスタの電子特性および安定性に及ぼす影響を調査する.
主な方法:
- トロウレンと水を用いた二相抽出法を使用して,ナトリウムボロヒドリドを還元剤として使用して,中性バイオゲン (V(0) をその充電形態 (V(2+)) から分離しました.
- 抽出した中性バイオゲン溶液は,ドーピングを誘導するために単一壁の炭素ナノチューブトランジスタに適用されました.
- ドーピングされたSWCNTトランジスタの電子特性 (p型対n型,オン/オフ比) と安定性を分析した.
主要な成果:
- 新しい抽出法により,中性バイオロゲンの高い分離率を達成しました.
- 3 mM の中性バイオゲン溶液を適用すると,すべてのp型SWCNTトランジスタをn型に変換した.
- ドーピングにより,SWCNTトランジスタのオン/オフ比が改善されました.
- 中性ビオロゲンはSWCNTの電子ドナーとして作用し,ナノチューブの表面に安定したV2+) 種を形成した.
- その結果,ドーピングされたSWCNTトランジスタは,バイオゲンによって形成された保護性水嫌性層に起因し,水中の安定性が向上した.
結論:
- SWCNTドーピングのための中性バイオゲンを準備するための簡単で効率的な方法が確立されています.
- 中性バイオゲンのドーピングは,SWCNTトランジスタの電子型をp型からn型に効果的に調節します.
- バイオゲン・ドーピングされたSWCNTは,電気性能の向上と環境安定性の向上を示し,先進的な電子機器への道を切り開いています.
