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高導性碳納米管可轉換為半導體


來源:中國化工信息網

標簽納米
美國科學家開發(fā)出一種簡單、可行的碳納米管混合物的凈化方式。其可借助紫外線和空氣中的氧生成凈化的半導性納米管,這對發(fā)展下一代計算機芯片具有非凡價值。相關文章發(fā)表于近期的《納米快報》網絡版。

    由于碳納米管具有獨特的形狀和電子性能,極有希望成為未來電子元件制造的主要原材料。然而,碳原子的排列方式不同,可使納米管呈現(xiàn)出高導電(金屬性)或半導電的性質。多達三分之一的新合成的碳納米管樣本都顯示出金屬的高導性質,這為制造基于半導性的晶體管等電子設備增添了不少麻煩。

    由于金屬的阻力最小,電流將只通過高導性的碳納米管。之前的研究一直依賴于將金屬性碳納米管分離出來,以解決這個棘手問題,F(xiàn)在,來自美國南加州大學的研究小組開發(fā)出了一種更簡易的方式:通過紫外線使碳納米管發(fā)生氧化,在金屬性納米管的碳原子結構內形成缺陷,從而使均化的納米管顯現(xiàn)出半導體的性質。

    在正確的波長范圍內,紫外線將破壞空氣中的氧分子,產生氧自由基和臭氧。它們將攻擊碳納米管,使其表面附著上氧分子群。這一過程不會對半導性碳納米管造成很大影響,卻能顯著降低金屬性碳納米管的導電性。

    英國薩里大學的碳納米管專家大衛(wèi)·凱里表示,高導性至半導性的轉換使得碳納米管具備了出色的晶體管特性,使用碳納米管制成的半導體設備具有很大潛力。通過去除金屬性納米管,可增加晶體管的開關電流比率,實現(xiàn)半導體設備的真正關閉。更重要的是,這一過程能使大量的材料即刻實現(xiàn)轉換,或者說可以在制造過程的最后一步進行這種轉換。凱里認為,這一成果為制造基于碳納米管的納米電子設備打開了大門。

    英國南安普敦大學的愛莉絲·南德哈庫瑪博士則顯得更為慎重,她認為仍需進行進一步的研究,以確證這一成果的產業(yè)推廣可能性。但她同時表示,如能實現(xiàn)此項成果的真正應用,這無疑將是一項令人振奮的突破。
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