金属性与半导体性碳纳米管的温度依赖分离
材料科学
2018-05-08 v1
摘要
金属性（m-SWNTs）与半导体性（s-SWNTs）单壁碳纳米管（SWNTs）合成后的分离仍是可靠制备高性能电子器件中的一项挑战性工艺。琼脂糖凝胶色谱正成为一种高效且大规模的分离技术。然而，由于对分离机制缺乏理解，m-SWNTs 与 s-SWNTs 的完全（100%）分离尚未实现。本文中，我们针对四种不同 SWNT 来源，通过在 6C 至 50C 间改变分离工艺温度，研究温度对琼脂糖凝胶色谱分离的影响。利用琼脂糖凝胶微珠过滤技术，我们实现了最高 70% 的 m-SWNTs 与超过 90% 的 s-SWNTs，且与源材料无关。该过程具有温度依赖性，在 6C 下 s-SWNT（HiPco）的产率提升至 95%。温度影响十二烷基硫酸钠 SDS 表面活性剂胶束沿 SWNT 侧壁的分布，从而有助于按电子类型对 SWNTs 进行分选。所分选的 SWNTs 随后被用于制备具有极低关态电流（10^-13 A）、高开关电流比（>10^6）及改善的载流子迁移率的晶体管。
引用
@article{arxiv.1805.02585,
title = {Temperature Dependent Separation of Metallic and Semiconducting Carbon},
author = {Iskandar Yahya and Francesco Bonaccorso and Steven K. Clowes and Andrea C. Ferrari and S. R. P. Silva},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.02585},
year = {2018}
}