2018年07月16日
第A14版:产业热点

我国科学家首次制备出 米级单壁碳纳米管薄膜

  本报讯 近日,中国科学院金属研究所孙东明团队联合刘畅团队,研发了一种连续合成、沉积和转移单壁碳纳米管薄膜的技术,首次在世界范围内制备出米级尺寸高质量单壁碳纳米管薄膜,并基于此构建出高性能的全碳薄膜晶体管(TFT)和集成电路(IC)器件。

  单壁碳纳米管具有优异的力学、电学和光学性质,在柔性和透明电子器件领域可作为透明电极材料或半导体沟道材料,因此被认为是最具竞争力的候选材料之一。但是,开发出可高效、宏量制备高质量碳纳米管薄膜的方法,仍是该材料走向实际应用的关键难题。研发团队有关负责人介绍说,迄今制备的单壁碳纳米管薄膜的尺寸通常为厘米量级,批次制备方式不能满足规模化应用要求。同时,由于在碳纳米管薄膜制备工艺过程中通常会引入杂质和结构缺陷,使得薄膜的光电性能劣化,远低于理论预测值,种种因素导致单壁碳纳米管薄膜的制备一直不甚理想。

  中科院金属所研究团队采用浮动催化剂化学气相沉积方法,在反应炉的高温区域连续生长单壁碳纳米管,后通过气相过滤和转移系统,在室温下收集所制备的碳纳米管,并通过卷到卷转移方式转移至柔性PET基底上,获得了长度超过2 m的单壁碳纳米管薄膜。该团队称,这将为未来开发基于单壁碳纳米管薄膜的大面积、柔性和透明电子器件奠定材料基础。沈慧

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