Написано AZoNano 25 июля 2019 ]

Исследователи из Центра фотолики и квантовых материалов (CPQM) Сколтеха разработали новую методику тонкой настройки оптоэлектрических свойств одностенных углеродных нанотрубок (SWCNT) путем нанесения раствора аэрозольного допанта на их поверхность, и, как следствие, проложив путь для новых приложений SWCNT в оптоэлектронике. Результаты исследований были опубликованы в The Journal of Physical Chemistry Letters .

В последние месяцы на рынке появились складные и гибкие экраны, стимулирующие разработку эксклюзивных материалов и открывающие путь для продуктов следующего поколения практически всех размеров и форм. Прозрачные проводящие пленки (TCF), изготовленные с использованием передового решения SWCNT, рассматриваются как основной элемент гибкой и прозрачной электроники.

В отличие от обычных прозрачных жестких проводников n-типа, таких как оксид цинка, легированный алюминием или оксид индия, легированный оловом, гибкие и растягивающиеся пленки SWCNT обладают проводимостью p-типа (дырочного типа). Однако слабый контроль над электронными свойствами SWCNT является ключевым сдерживающим фактором для их широкого промышленного использования. Это особенно актуально для оптоэлектронных приложений, которые часто нуждаются, среди прочего, в эффективном контроле проводимости и уровней Ферми.

Углеродные нанотрубки обычно обрабатывают легирующим агентом.

Проводимость SWCNT повышается с использованием одного из трех наиболее распространенных методов легирования: литье по каплям, покрытие методом центрифугирования или покрытие погружением, которое может значительно снизить сопротивление нетронутых пленок SWCNT (до 15 раз), но не дает результата. для обеспечения пространственной однородности и плохой масштабируемости. Это приводит к неравномерному испарению жидкого растворителя, что приводит к эффекту кофейного кольца. Более того, ни один из этих методов не позволяет точно контролировать уровень Ферми в пленках ОСУНТ.

Алексей Цапенко, аспирант, Сколтех

Исследователи из лаборатории Сколтеха под руководством профессора Альберта Насибулина разработали новый метод, гарантирующий равномерное, контролируемое и легко воспроизводимое аэрозольное легирование SWCNT. Производительность, достигнутая с использованием новой технологии, прокладывает путь, стимулируя замену широко распространенных в настоящее время жестких прозрачных металлоксидных проводников гибкой и прозрачной электроникой, и разрабатывая новые приложения на основе чрезвычайно проводящих прозрачных пленок.

«Наш метод позволяет легко настраивать параметры пленки SWCNT благодаря контролируемому времени осаждения частиц легирующего аэрозоля», добавляет Алексей.

Ученые проекта отмечают, что новый метод тонкой настройки, разработанный специально для углеродных нанотрубок, может быть применен для электронных структур других низкоразмерных материалов.

Источник: https://www.skoltech.ru/en