聚合物纳米带

研究人员制备了具有超高导电性的一维聚吡咯纳米带及其阵列。

一维导电聚合物纳米结构具有有效的电荷传输,增强的化学敏感性,可调的能带带隙,以及良好的生物相容性等独特性质。具有高导电性的一维导电聚合物纳米结构有着广泛的应用前景,例如发光二极管,场效应晶体管,传感器,电子线路板等等。然而,目前一维导电聚合物纳米结构的研究大部分基于成捆的结构,而不是单根的结构。一个原因是一维聚合物纳米结构在溶液中容易聚集,很难分散,使得单根纳米结构器件很难制备;另一个原因是在纳米器件制备过程中,微纳加工技术(例如,电子束或聚焦离子束)容易破坏的导电聚合物的属性。因此如何制备具有高导电性的单根一维导电聚合物纳米结构,尤其是超过1000 S/cm,面临着很大的挑战。

新加坡南洋理工大学陈晓东和德国明斯特大学迟力峰带领的研究团队最近提出了一种制备聚吡咯纳米带结构的新方法,并得到了超高导电性(大约3200 S/cm)的聚吡咯纳米带。他们通过在基底表面预先修饰一层吡咯硅烷单层膜来提高基底与聚吡咯高分子纳米带之间的附着力,并结合化学沉积方法和电子束刻蚀技术得到的表面图案化结构,从而得到聚吡咯纳米带结构。通过这种方法制备的聚合物结构,其宽度可以低于50 nm。同时,他们还观察到当纳米带宽度减少至80 nm以下时,单根聚吡咯高分子纳米带的电导率急剧增加。这一研究结果将进一步鼓励发展用于制备高性能导电聚合物纳米结构的新技术,由此导致新奇特性的发现并拓宽应用前景,例如塑料电子学。研究者还预计这种方法可以结合其它模板刻蚀技术,例如纳米压印刻蚀技术,实现分辨率达到亚100 nm大面积的导电聚合物纳米结构制备。 

Xiaodong Chen’s group webpage: http://www.ntu.edu.sg/home/chenxd/

Lifeng Chi’s group webpage: http://www.uni-muenster.de/Physik.PI/Fuchs/thinorganic_films/thinorganic_films.html

L. Jiang et al., Small 2011; DOI: 10.1002/smll.201100090.

Speak Your Mind

*