Team entwickelt neues Verfahren zur Herstellung von SWCNT-Folien

Anonim

In einem Befund, der die Entwicklung von tragbarer und flexibler Elektronik der nächsten Generation beschleunigen könnte, hat ein Team von Skoltech-Wissenschaftlern um Professor Albert Nasibulin ein revolutionäres Mittel zur Verbesserung der optischen und elektrischen Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhren entdeckt.

Die Elektronik der nächsten Generation ist flexibel, dehnbar, hat eine längere Batterielebensdauer und ist im Freien einsetzbar. Die gegenwärtig von der Industrie bevorzugten transparenten Metalloxidfilme haben mehrere Nachteile, einschließlich hinsichtlich der Reflexion, Sprödigkeit, Biegbarkeit, der hohen Kosten von Rohmaterialien und umweltschädlichen Ressourcenextraktionsverfahren. Diese Nachteile begrenzen den Nutzen dieser Filme für Geräte der nächsten Generation wie tragbare Elektronik, Display-Technologien und Photovoltaik.

Filme aus einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhrchen (SWCNTs) könnten ihre Gegenstücke aus Metalloxid in der zukünftigen Elektronik ersetzen. Im Vergleich zu Metalloxidfilmen sind solche aus einwandigem Kohlenstoff flexibel, langlebig und chemisch stabil. Um jedoch brauchbare Ersatzstoffe zu werden, müssen die optoelektrischen Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhren-Filmen verbessert werden.

Das Skoltech-Team entwickelte einwandige Kohlenstoff-Nanoröhren-Folien, die in Bezug auf optoelektrische Eigenschaften zu ihren Metalloxid-Gegenstücken passen. Insbesondere hat das Team den Dotierungsprozess überarbeitet, bei dem eine Oberfläche mit einer dicken Flüssigkeit bedeckt wird. Dies ist ein entscheidender Schritt, wenn es darum geht, die elektrischen und optischen Eigenschaften eines Materials zu verändern.

"In dieser Arbeit verwendeten wir Goldchlorid als wirksamsten Dotierstoff für die einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren-Filme. Wir konnten die optoelektrischen Eigenschaften der Filme durch Optimierung der Dotierlösungsmittel und Bedingungen verbessern. Wir haben untersucht und demonstriert die Effekt von mehreren der am häufigsten verwendeten Lösungsmittel bei verschiedenen Temperaturen auf die opto-elektrischen Eigenschaften ", sagte Skoltech Ph.D. Student Alexey Tsapenko, der Hauptautor der Studie.

Die Ergebnisse der Studie zeigen optoelektrische Eigenschaften auf dem neuesten Stand der Technik mit einem Schichtwiderstandswert von nur 40 Ω / sq -1 bei einem Transmissionsgrad von 90% im sichtbaren Bereich. Der berichtete Wert zeigte eine überlegene Leistungssteigerung von Filmen auf der Basis von einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren im Vergleich zu früher durchgeführten und diskutierten Literaturrecherchen. Die Ergebnisse der Studie wurden in Carbon veröffentlicht .

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