杜邦(DuPont)和康奈尔大学(Cornell University)的科学家们使用了一种简单的化学过程,将金属和半导体碳纳米管的“天然”混合物转化为完全半导体的碳纳米管,其电气特性非常适合塑料电子产品。

威尔明顿,德/伊萨卡,纽约-杜邦大学和康奈尔大学的科学家使用了一种简单的化学过程,将“生长的”金属和半导体碳纳米管的混合物转化为纯半导体碳纳米管,具有非常适合塑料电子产品的电气特性。这项新发现发表在1月9日的《科学》杂志上,它为大量生产有机半导体墨水找到了一条商业上可行的途径,这种墨水可以打印成薄而柔韧的电子产品,如晶体管和太阳能电池技术的光伏材料。188金宝搏bet官网
该研究由杜邦研究员Graciela B. Blanchet、康奈尔大学材料科学与工程副教授George Malliaras、前康奈尔大学博士后Mandakini Kanungo和杜邦研究化学家Helen Lu合著,题为“通过环188金宝搏bet官网加成反应抑制单壁碳纳米管的金属导电性”。这项研究由美国空军资助康奈尔大学。
自20世纪90年代初发现碳纳米管以来,人们对其革命性的电学、力学和热性能产生了极大的兴趣。然而,碳纳米管是复杂的混合物,这极大地限制了它们的应用。2003年,杜邦公司的科学家在《科学》杂志上发表了一种利用DNA分离碳纳米管的方法。杜邦公司一直在调查这些材料。188金宝搏bet官网目前的进展是这一开创性领域的重大进展,是发展碳纳米管半导体应用的更有前途的途径。
布兰切特说:“碳纳米管在电子应用方面的一个重大限制是很难将金属碳纳米管与半导体碳纳米管分离。”“我们的研究发现了一种潜在的低成本途径,可以抑制金属管的导电性,而不需要进一步按类型分离纳米管。”
“我们期待着在更广泛的设备中探索这种材料的应用,如新型有机光伏结构,”Malliaras说。
在一个说明工业和学术合作有效性的例子中,该小组开发了一种简单的化学过程,使氟基分子与纳米管接触。通过一个叫做环加成的过程,氟分子有效地攻击或转化了金属纳米管,而不干扰半导体纳米管,创造了一批完美的纯半导体纳米管。由此产生的碳纳米管被分散到半导体墨水中,并用于更薄、更轻、能耗更低的薄膜晶体管中。
布兰切特说:“看来,与标准的分子单价附着不同,环加成提供了一种以非常可控的方式抑制金属纳米管导电性的有效方法。”“我们的工作表明,仔细控制化学反应可以抑制金属管,而不降解半导体管。”