Создан новый метод тонкой настройки характеристик однослойных углеродных нанотрубок — Naked Science
6 минут
Сколтех

Создан новый метод тонкой настройки характеристик однослойных углеродных нанотрубок

Ученые из Центра фотоники и квантовых материалов Сколтеха разработали новый способ для тонкой настройки оптоэлектрических характеристик однослойных углеродных нанотрубок.

©Wikipedia

Метод основан на аэрозольном нанесении на поверхность нанотрубок легирующих элементов, изменяющих их свойства. Полученные результаты значительно расширяют возможности для применения однослойных углеродных нанотрубок в оптоэлектронике. Исследование опубликовано в журнале The Journal of Physical Chemistry Letters.

Появление в этом году на рынке гибких экранов послужило большим толчком к разработке новых материалов с уникальными характеристиками. В будущем такие материалы позволят создавать электронику почти с любыми формами и размерами.

Прозрачные и проводящие пленки на основе наиболее перспективного материала – однослойных углеродных нанотрубок (ОУНТ), рассматриваются как базовый элемент гибкой и прозрачной электроники. При сравнении с традиционными для индустрии негибкими прозрачными проводниками n-типа (такими как, например, оксид индия легированный оловом или оксид цинка легированный алюминием), ОУНТ гибкие и растягиваемые, и к тому же они первоначально обладают проводимостью p-типа (носителями заряда служат не электроны, а дырки).

Основное препятствие, мешающие повсеместному использованию ОУНТ в индустрии – сложность в контроле их электронных характеристик, что часто необходимо, особенно в оптоэлектронике, где требуется контролировать проводимость и положение уровня Ферми – важной характеристики состояния электронов. Углеродные нанотрубки обычно легируют – вносят в них примесь другого вещества.

«На данный момент для увеличения проводимости ОУНТ наиболее часто используют один из трех методов нанесения легирующих элементов: прокапывание, раскрутка или погружение в раствор. Хотя эти методы и позволяют значительно снизить (в 15 раз) сопротивление ОУНТ пленок, полученных после синтеза, они обладают рядом недостатков, среди которых – пространственная неоднородность и сложность масштабирования.

Все это приводит к неравномерному испарению растворителя и, следовательно, к эффекту кофейных колец на поверхности пленки. Также ни один из перечисленных методов не позволяет контролировать положение уровня Ферми для пленок из ОУНТ», ‒ рассказывает аспирант Сколтеха Алексей Цапенко.

Ученые из лаборатории профессора Сколтеха Альберта Насибулина разработали новый аэрозольный подход для равномерного, контролируемого и легко воспроизводимого легирования ОУНТ. Характеристики, которых удалось добиться с помощью нового метода открывают новые возможности для гибкой и прозрачной электроники, как в замене ныне широко распространенных, но не гибких прозрачных проводников на основе оксидов металлов, так и в разработке новых приложений на основе высокопроводящих прозрачных пленок.

«Наш метод позволяет легко настраивать требуемые параметры для пленок из ОУНТ. Все это достигается путем варьирования времени осаждения аэрозольных частиц содержащих легирующие элементы», – поясняет Алексей. Команда исследователей, работавших над проектом, отмечает, что разработанный подход может быть применен не только для углеродных нанотрубок, но и для тонкой настройки электронной структуры других низко-размерных материалов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколтех
134 статей
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
4 часа назад
8 минут
Мария Азарова

В Перу обнаружили отлично сохранившиеся останки лам и морской свинки. Поскольку на телах животных не выявили каких-либо смертельных повреждений, ученые сделали вывод, что их хоронили заживо, перевязав конечности веревками.

2 часа назад
3 минуты
Сергей Васильев

Среди находок из знаменитого Олдувайского ущелья обнаружены зазубренный наконечник гарпуна и другие костяные инструменты, изготовленные еще 800 тысяч лет назад — скорее всего, представителями Homo erectus.

Вчера, 09:40
5 минут
Сергей Васильев

Американского жука Nosoderma diabolicum не раздавит даже проехавший по нему автомобиль: жесткие надкрылья насекомого выдерживают огромные нагрузки благодаря необычным структурам, напоминающим соединение деталей пазла.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

19 октября
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: