基于硅胶快速吸附的碳纳米管长度分选及其晶体管性能研究

摘要

半导体型单壁碳纳米管在分散与分离过程中长度会被截短。在100 nm以下的超短管的存在会增加管间搭接电阻和载流子的散射几率,从而导致器件性能的下降。开发了一种有机体系的硅胶吸附技术。利用硅胶颗粒表面的硅羟基与包裹在碳纳米管表面的聚合物PCz中的N原子形成氢键,成功实现了超短碳管的高效去除,使半导体型碳纳米管的长度分布实现了有效调控。基于长度分选后的碳纳米管制备的晶体管器件,其开态电流和最大跨导达到8.9μA/μm和0.5 mS/μm,比长度未分选的器件分别提高了约300%和250%。