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我科学家首次制备出米级单壁碳纳米管薄膜

经济日报-中国经济网北京7月4日讯(记者 沈慧)从中国科学院获悉:近日,中科院金属研究所孙东明团队联合刘畅团队,研发了一种连续合成、沉积和转移单壁碳纳米管薄膜的技术,首次在世界范围内制备出米级尺寸高质量单壁碳纳米管薄膜,并基于此构建出高性能的全碳薄膜晶体管(TFT)和集成电路(IC)器件。

作为一种透明电极材料或半导体沟道材料,单壁碳纳米管因具有优异的力学、电学和光学性质,被认为是制作柔性和透明电子器件最具竞争力的候选材料之一。但能否发展一种高效、宏量制备高质量单壁碳纳米管薄膜的制备方法,一定程度上决定着该材料能否走向实际应用。研发团队有关负责人解释,首先,迄今制备的单壁碳纳米管薄膜的尺寸通常为厘米量级,批次制备方式不能满足规模化应用要求。其次,由于在碳纳米管薄膜制备工艺过程中通常会引入杂质和结构缺陷,使得薄膜的光电性能劣化,远低于理论预测值,种种因素单壁碳纳米管薄膜的制备一直不甚理想。

通过制备方法的创新,研发团队获得了长度超过2 米的单壁碳纳米管薄膜。这是我科学家首次开发出米级长度的单壁碳纳米管薄膜的连续生长、沉积和转移技术,所制备的单壁碳纳米管薄膜及其晶体管具有优异的光电性能,为未来开发基于单壁碳纳米管薄膜的大面积、柔性和透明电子器件奠定了材料基础。据了解,目前单壁碳纳米管薄膜的连续制备技术已获得中国发明专利(ZL201410486883.1),相关论文于近日在Advanced Materials(先进材料)在线发表。

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