التطورات في الأبحاث المتعلقة بأغشية رقيقة شفافة موصلة عالية الأداء من أنابيب الكربون النانوية
في الآونة الأخيرة، اعتمد معهد أبحاث المعادن التابع للأكاديمية الصينية للعلوم ومعهد أبحاث المواد بجامعة شنغهاي للعلوم والتكنولوجيا طريقة الترسيب الكيميائي للبخار المحفز العائم لإعداد أغشية موصلة شفافة من أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار ذات بنية ملحومة بالكربون وتشتت واحد. من خلال التحكم في تركيز النواة في أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار، فإن حوالي 85% من أنابيب الكربون النانوية في الفيلم الرقيق الناتج توجد على شكل جذر واحد، والباقي عبارة عن حزم من الأنابيب الصغيرة تتكون من 2 إلى 3 أنابيب نانوية أحادية الجدار. علاوة على ذلك، من خلال التحكم في تركيز مصدر الكربون في منطقة التفاعل، يتم تشكيل بنية لحام ددددددددد الكربون عند تقاطع شبكات أنابيب الكربون النانوية ذات الجدار الواحد.
أظهرت الدراسات أن هذا الهيكل المرتبط بالكربون يمكنه تحويل جهات اتصال شوتكي بين أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار المعدنية شبه الموصلة إلى جهات اتصال قريبة من الأوم، وبالتالي تقليل مقاومة التلامس بين الأنابيب بشكل كبير. وبسبب السمات البنيوية الفريدة المذكورة أعلاه، فإن فيلم أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار الناتج يتمتع بمقاومة صفائحية تبلغ 41 Ω/□ فقط عند نفاذية ضوء بنسبة 90%؛ وبعد التطعيم بحمض النيتريك، تنخفض مقاومة الصفائح إلى 25 Ω/□، وهو أعلى من أنابيب الكربون النانوية المبلغ عنها. تم تحسين أداء الفيلم الموصل الشفاف بأكثر من مرتين وهو متفوق على أداء منظمة التجارة العالمية على الركيزة المرنة. يتميز النموذج الأولي لجهاز الصمام الثنائي الباعث للضوء العضوي المرن (شاشة OLED) المصنوع باستخدام فيلم أنابيب الكربون النانوية ذات الجدار الواحد الشفاف الموصل عالي الأداء بكفاءة تيار تصل إلى 7.5 مرة من أعلى قيمة تم الإبلاغ عنها لجهاز أنابيب الكربون النانوية ذات الجدار الواحد شاشة OLED، كما يتميز بمرونة واستقرار ممتازين.
تنطلق هذه الدراسة من تصميم ومراقبة بنية شبكة أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار، وتحل بشكل فعال المشكلة الرئيسية التي تحد من تحسين خصائصها الموصلة الشفافة، وتحصل على أغشية أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار ذات مرونة ممتازة وخصائص موصلة شفافة، ومن المتوقع أن تعزز أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار في الأجهزة الإلكترونية المرنة والأجهزة البصرية الإلكترونية. التطبيق الفعلي. وقد نُشرت النتائج الرئيسية مؤخرًا في مجلة علوم التقدم.