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ポリエチレン酸化物) 機能化されたグラフェンナノリボン 優れた溶液処理性

Yinjuan Huang1, Yiyong Mai1, Uliana Beser2

  • 1School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai Jiao Tong University , 800 Dongchuan RD, Shanghai 200240, China.

Journal of the American Chemical Society
|July 28, 2016
PubMed
まとめ

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欠陥のないグラフェンナノリボン (GNR) をポリエチレン酸化物 (PEO) サイドチェーンで合成しました この機能化により,GNRの分散性が劇的に改善され,高性能フィールド効果トランジスタが実現した.

科学分野:

  • 材料科学
  • ナノテクノロジー
  • ポリマー化学

背景:

  • グラフェンナノリボン (GNR) は有望な半導体材料である.
  • ポリマーによるGNRの機能化は未熟な分野である.
  • GNRの適用には分散性の改善が不可欠である.

研究 の 目的:

  • ポリマー移植のGNRのボトムアップ溶液合成を開発する.
  • GNRの特性に対するポリエチレン酸化物 (PEO) 移植の影響を調査する.
  • 電子機器における機能化されたGNRの性能を評価する.

主な方法:

  • GNRのボトムアップ溶液合成
  • GNRにポリエチレン酸化物 (PEO) のサイドチェーンを挿入する.
  • スキャニングプローブ顕微鏡を用いた特徴化.
  • 薄膜フィールド効果トランジスタ (FET) の製造と試験

主要な成果:

  • 合成された欠陥のないアームチェアGNR (幅1.0〜1.7 nm,長さ15〜60 nm) の 1.3 eVのバンドギャップ.
  • オーガニック溶媒と水中のGNR分散度 (∼1 mg mL−1) を PEO 移植で記録した.

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  • 水中の超分子螺旋ナノワイヤの形成を観察した.
  • グラファイト上のGNRの自己組み立てモノレイヤを実証した.
  • GNRベースのFETは,高いキャリアモビリティ (∼0.3cm2V−1s−1) を示した.

    • 結論:

    • PEO移植は,GNRの分散性と処理性を大幅に改善します.
    • ポリマー機能化されたGNRは,自己組み立てとナノワイヤ形成の可能性を示しています.
    • これらの機能化されたGNRは次世代の電子機器にとって有望である.