“可控”的碳纳米管

科学家提出了调控碳纳米管带隙的新方法。

纳米材料处于纳米尺度范围(1-100 nm),显示出优异的特性,引起了人们的关注。当前,世界上关于纳米材料的研究正方兴未艾。碳纳米管作为一维纳米材料,不仅重量轻、结构完美,而且具有独特的力学、导电及传热性能,是纳米器件和纳米导线的理想材料。可是,由于碳纳米管带隙(半导体的重要属性) 分散,其应用受到了限制。人们采用了很多方法,诸如等离子刻蚀、光辐射和化学功能化等,以克服这个问题。然而,由于碳纳米管内在结构不同,要完全消除其带隙差异是不可能的。

最近,美国加州大学洛杉矶分校Yong Chen教授领导的研究小组利用碳纳米管晶体管中的原位电场,成功的调谐了碳纳米管带隙。他们将含有聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)电解质的化学电池集成在晶体管门上,在门电压的驱动下,晶体管沟道中的碳纳米管因发生电化学氢化而实现功能化,进而不断调谐碳纳米管带隙。场调谐带隙碳纳米管晶体管可用于模拟记忆器件、现场可编程器件、神经形态器件、光学器件、光伏器件和电路等,具有广泛的应用前景。

Y. Sik Ahn, et al., Adv. Mat. 2011;DOI: 10.1002/adma.201004620.