Les nanotubes de carbone à paroi simple ont d'excellentes propriétés mécaniques, électriques et optiques, la transparence et la flexibilité dans le domaine de l'électronique peut être utilisé en tant que matériau d'électrode transparente ou d'un matériau de canal semi-conducteur, il est considéré comme l'un des matériaux les candidats les plus compétitifs. Peut-on développer efficace, processus macro défis clés pour la préparation de film de nanotubes de carbone de haute qualité pour devenir une application pratique de cette matière. Tout d'abord, la taille des nanotubes de carbone à paroi unique préparés à un film de date est généralement de l'ordre de quelques centimètres, le mode de traitement par lots à grande échelle préparée ne peut pas répondre à la exigences d'application. en second lieu, car introduire généralement les impuretés et les défauts de structure dans le film au cours du processus de fabrication de nanotubes de carbone, de sorte que la détérioration des propriétés optiques du film, beaucoup plus faible que prévu. Par conséquent, le développement d'un système efficace, macro de haute qualité préparés préparation du film de nanotubes de carbone à paroi simple est d'une grande valeur.
Récemment, l'équipe Sun Dongming de l'Institut de Recherche Métallique de l'Académie des Sciences de Chine et l'équipe de Liu Chang ont proposé une technologie pour la synthèse, le dépôt et le transfert continus de nanotubes de carbone à paroi unique. Les chercheurs utilisent un procédé de dépôt chimique en phase vapeur par catalyseur flottant pour faire croître en continu des nanoparticules de carbone à paroi unique dans la région à haute température du réacteur. Le tube est ensuite recueilli par un système de filtration et de transfert en phase gazeuse à température ambiante et transféré sur un substrat en PET flexible par un procédé de transfert rouleau à rouleau pour obtenir un film de nanotubes de carbone à paroi unique ayant une longueur supérieure à 2 m. Les résultats montrent que le flux d'air dans le système de filtration présente une distribution uniforme de la vitesse du flux d'air lorsque la vitesse de sortie est ajustée pour que le processus de filtration soit en équilibre (Figure 1) Nanoparticule de carbone monocouche préparée par cette méthode. Le film de tube présente d'excellentes propriétés photoélectriques et une uniformité de distribution, et son facteur de transmission de la lumière est de 90% pour une longueur d'onde de 550 nm, et la résistance de la feuille est de 6 Les chercheurs ont utilisé le film de nanotubes de carbone préparé pour construire un transistor transparent flexible tout en carbone haute performance (figure 3) et un circuit intégré flexible en carbone complet tel qu'une porte XOR, un oscillateur en anneau de 101 ordres (figure 4). ).
Ceci est la première fois, les chercheurs ont mis au point un appareil de mesure de longueur de la croissance continue du film de nanotubes de carbone à simple paroi, un nanotube de carbone à paroi unique transistor à couches minces et la technique de dépôt et de transfert, la préparée ayant d'excellentes propriétés optiques, comme développé dans le futur basé sur une seule paroi une grande surface film mince de nanotubes de carbone, matériau souple et de base de l'électronique transparente. ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de la Chine, le programme national clé R & D, la Chine Fondation scientifique post-doctoral, plan de développement de l'équipement Académie des sciences de Chine, Liaoning millions de programme de talents, jeunes des milliers de personnes envisagent de soutenir la préparation continue du film de nanotubes de carbone à paroi unique a obtenu le brevet en Chine (ZL201410486883.1), les documents connexes publiés dans les « matériaux avancés » (matériaux avancés) en ligne récemment.
Préparation de 1 mètre classe de film de nanotubes de carbone à paroi unique dispositif expérimental de la figure. (C) un film de nanotubes de carbone à paroi unique. (A) la synthèse de nanotubes de carbone en continu, le dépôt et la schématique métastases. (B) sur un substrat de PET souple (d) Un rouleau de film de nanotubes de carbone à paroi unique (e) Courbe de simulation de la vitesse du gaz (f) Résultats de simulation de la distribution du flux d'air en équilibre.
La figure 2 mince film de nanotubes de carbone caractérisation photoélectrique d'une seule paroi. (A) la distribution de la transmittance de la lumière de la caractérisation de surface. (B) la répartition de la résistance de couche de la caractérisation de surface. Les résultats de comparaison (c) les propriétés du film.
Figure 3. Dispositif flexible tout carbone à grande surface (a) Photographie d'un dispositif tout carbone transparent flexible (b) Courbe de transmittance optique du dispositif (c) Schéma de la structure TFT pleine carbone.
La figure 4 totaux Les portes de l'oscillateur en anneau de carbone et logiques. (A) porte XOR. (B) un convertisseur optique des images porte OU exclusif. (C) entrée de la porte OU EXCLUSIF et de la courbe caractéristique de sortie. (D) 101 oscillateur en anneau de l'étage de photographie optique. ( e) Courbe d'entrée et de sortie de l'oscillateur en anneau de 101 ordres.
