半导体单壁碳纳米管阵列的直接增长
Guo Hong1, Bo Zhang, Banghua Peng
1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Key Laboratory for the Physics and Chemistry of Nanodevices, State Key Laboratory for Structural Chemistry of Unstable and Stable Species, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, PR China.
Journal of the American Chemical Society
|September 26, 2009
概括
研究人员开发了一种方法来生长高度对齐的半导体单壁碳纳米管 (SWNT) 阵列. 这一突破解决了SWNT应用的关键挑战,通过使所需纳米管类型的选择性生长成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 单壁碳纳米管 (SWNT) 的对齐阵列对于先进的电子应用至关重要.
- 实现半导体SWNT的高选择性仍然是纳米管合成的一个重大挑战.
- 目前的方法通常涉及金属SWNT的生长后分离或破坏,这可能是低效的.
研究的目的:
- 开发一种合成主要是半导体SWNTs高度对齐的数组的方法.
- 研究成长过程中选择性半导体SWNT形成的机制.
- 克服SWNTs实际应用中的一个关键瓶.
主要方法:
- 使用了一种自制的化学蒸汽沉积 (CVD) 系统,其中包含紫外线束.
- 在ST切割的石英基板上生长了对齐的SWNT阵列.
- 将SWNT阵列转移到二氧化/ (SiO(2) /Si) 基板进行表征.
- 使用拉曼光谱和电气测量分析了SWNTs.
主要成果:
- 在石英基板上成功获得了对齐的SWNT阵列.
- 鉴定结果显示,超过95%的合成SWNT是半导体.
- 电气测量证实了高比例的半导体纳米管.
- 有证据表明,选择性生长发生在SWNT形成的初始阶段.
结论:
- 在CVD过程中引入紫外线束使半导体SWNT的选择性生长成为可能.
- 这种现场选择过程比生长后分离方法更有效.
- 开发的技术为生产高质量的半导体SWNT阵列提供了可行的解决方案,为其集成到电子设备铺平了道路.
