表面张力和流体流动驱动自组装订购的ZnO纳米薄膜,用于高性能场效晶体管

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 半导体物理 半导体物理

背景情况:

• 体无机半导体纳米棒是光电子设备的关键组件.
• 通过溶液处理实现有序的纳米基层阵列对于设备性能至关重要.

研究的目的:

• 为了证明在大面积上具有可控对齐的均ZnO纳米薄膜的溶液沉积.
• 为了研究表面能量和流体流动在纳米机器人自组装中的作用.

主要方法:

• 使用具有不同碳链长度的连接物控制 ZnO 纳米化物表面能量.
• 在溶液加工过程中利用流体流动力学 (螺旋涂层) 进行定向自组装.
• 开发基于溶性液晶相形成和表面分离的模型.

主要成果:

• 在ZnO纳米棒上的较长碳链连接物减少了表面自由能量,促进了更好的平面内对齐和更大的域大小 (微米).
• 调整是由干燥溶液内的辐射和垂直液体流量控制的.
• 一个热液晶相模型解释了自组装行为.

结论:

• 控制的表面能量和流体流量使ZnO纳米棒的大面积,平面内对齐成为可能.
• 这种有序组装显著提高了光电子设备的性能.
• 用这些对齐的ZnO纳米薄膜制造的场效应晶体管实现了高流动性 (1.2-1.4 cm2/V·s).