通过纳米尺度限域实现碳纳米管网络中的拓扑转变

利用单壁碳纳米管优越的电子和机械性能来大规模集成纳米电子器件的努力，仍然受到单个碳纳米管操控和封装困难的限制。基于超薄碳纳米管网络的替代方法，在实现若干可扩展器件应用方面近来取得了成功。然而，由于网络覆盖度与其拓扑结构之间往往不可控的相互作用，以及组成碳纳米管固有的电学异质性，对网络电子输运的精确控制具有挑战性。在这封信中，我们使用模板辅助的碳纳米管网络流体组装来研究几何限域对网络拓扑的影响。浸涂到亚微米宽超薄聚合物通道上的异质碳纳米管网络，其拓扑结构随着通道宽度和厚度的减小而变得越来越对齐。相互作用的碳纳米管的实验尺度粗粒化计算表明，这种效应反映了一种不再依赖于网络密度的对齐拓扑结构，而网络密度本身则成为一个稳健的旋钮，可以诱导网络响应中的半导体到金属的转变。我们的研究证明了在具有不同程度限域的通道上进行定向组装，是调控原本异质网络电导的有效简便工具，为构建稳健的大规模基于碳纳米管网络的器件开辟了可能性。