Vooruitgang in onderzoek naar hoogwaardige koolstofnanobuis transparante geleidende dunne films

Onlangs hebben het Institute of Metal Research van de Chinese Academie van Wetenschappen en het Shanghai University of Science and Technology Institute of Material Research een chemische dampdepositiemethode met zwevende katalysator aangenomen om transparante SWCNT-geleidende films te bereiden met een "koolstofgelaste"-structuur en een enkele dispersie. Door de nucleatieconcentratie van de SWCNT's te controleren, bestaat ongeveer 85% van de koolstofnanobuisjes in de verkregen dunne film uit een enkele wortel. De rest bestaat voornamelijk uit bundels van kleine buisjes die bestaan ​​uit 2 tot 3 SWCNT's. Bovendien wordt door het regelen van de concentratie van de koolstofbron in de reactiezone een "koolstoflasd"-structuur gevormd op het snijpunt van SWCNT-netwerken.

Uit onderzoek is gebleken dat deze koolstofgebonden structuur Schottky-contacten tussen metaal-halfgeleider SWCNT's kan omzetten in bijna-ohmse contacten, waardoor de contactweerstand tussen de buizen aanzienlijk wordt verlaagd. Vanwege de bovengenoemde unieke structurele kenmerken heeft de resulterende SWCNT-film een ​​bladweerstand van slechts 41 Ω/□ bij 90% lichttransmissie; na dotering met salpeterzuur neemt de bladweerstand verder af tot 25 Ω/□, wat hoger is dan de gerapporteerde koolstofnanobuizen. De prestaties van de transparante geleidende film zijn meer dan 2 keer beter en superieur aan die van de ITO op het flexibele substraat. Het prototype van het flexibele organische lichtgevende diode (OLED) dat is gebouwd met behulp van deze hoogwaardige SWCNT transparante geleidende film, heeft een stroomrendement dat tot 7,5 keer hoger is dan de hoogste gerapporteerde waarde van het SWCNT OLED-apparaat en biedt een uitstekende flexibiliteit en stabiliteit.

Deze studie start met het ontwerp en de controle van de SWCNT-netwerkstructuur en lost op effectieve wijze het sleutelprobleem op dat de verbetering van de transparante geleidende eigenschappen ervan beperkt. Er worden SWCNT-films verkregen met een uitstekende flexibiliteit en transparante geleidende eigenschappen, waarvan verwacht wordt dat ze SWCNT in flexibele elektronische en opto-elektronische apparaten zullen bevorderen. De daadwerkelijke toepassing. De belangrijkste bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in Science Advances.