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將奈米碳管輕鬆分類
 
上線日期:2008/7/23 資料來源:奈米科學網 http://nano.nchc.org.tw
 
單壁式奈米碳管(SWNT)在電子元件的應用上,向來有個大問題,那就金屬和半導體性碳管總是一塊兒被製造出來,因此如何萃取出單一種碳管便成為一個重要課題。最近,美國和南韓科學家發展出一種簡單的方法,不只可將兩種碳管加以分類,還能在基板上形成薄膜。此種薄膜可望用來製作具某些特性的電子元件,甚至有可能取代矽做為積體電路的材料。

單壁奈米碳管是由單層石墨捲曲形成,並依捲曲方向不同,會有金屬和半導體兩種不同性質,由於其尺寸微小又可承載巨大電流,因此有極大潛力取代矽來製作奈米元件。金屬性奈米碳管可以應用在傳輸的金屬導線上,半導體性碳管則可用來製作奈米電晶體。

雖然已經有一些技術可以分離碳管,但大部分都很難達到工業所需的規模。最近有實驗證實,利用特定的分子可以選擇性的和某一類碳管在溶液中反應,根據這種概念,史丹福大學的Zhenan Bao等人利特殊分子在不同表面上形成鍵結來吸引特定性質的碳管。

Bao團隊利用含有特殊胺基的分子來處理矽基板表面,這些胺基會抓住半導體性碳管而不理會金屬性碳管,接著藉由旋轉塗佈法來製作薄膜,利用離心力將碳管分佈在基板上。研究人員發現這種薄膜具備優良場效電晶體的特性,其開關比高達900000,已可媲美液晶顯示器使用的電晶體。上述薄膜還能轉移至不同的基板上,用來進行電性測試以深入瞭解奈米管網絡。

若要在碳管混合物中選擇性吸附金屬性碳管,可以利用帶苯基的矽烷來處理矽基板,如此製作出的金屬性碳管薄膜擁有透明及高傳導性,適合應用在觸控式螢幕和太陽電池上。目前該小組希望能擴大這項技術的規模,並提高吸附在基板上的碳管密度,這點或許可由多次轉移來達成。詳見Science 10.1126/science.1156588。

原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/34910

譯者:張倫瑋(清華大學電子工程學系)

 
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