科學(xué)家開發(fā)出一種可轉(zhuǎn)換為半導(dǎo)體的高導(dǎo)性碳納米管
據(jù)英國皇家化學(xué)學(xué)會網(wǎng)站18日報(bào)道，美國科學(xué)家開發(fā)出一種簡單、可行的碳納米管混合物的凈化方式。其可借助紫外線和空氣中的氧生成凈化的半導(dǎo)性納米管，這對發(fā)展下一代計(jì)算機(jī)芯片具有非凡價(jià)值。相關(guān)文章發(fā)表于近期的《納米快報(bào)》網(wǎng)絡(luò)版。
由于碳納米管具有獨(dú)特的形狀和電子性能，極有希望成為未來電子元件制造的主要原材料。然而，碳原子的排列方式不同，可使納米管呈現(xiàn)出高導(dǎo)電（金屬性）或半導(dǎo)電的性質(zhì)。多達(dá)三分之一的新合成的碳納米管樣本都顯示出金屬的高導(dǎo)性質(zhì)，這為制造基于半導(dǎo)性的晶體管等電子設(shè)備增添了不少麻煩。
由于金屬的阻力最小，電流將只通過高導(dǎo)性的碳納米管。之前的研究一直依賴于將金屬性碳納米管分離出來，以解決這個棘手問題?，F(xiàn)在，來自美國南加州大學(xué)的研究小組開發(fā)出了一種更簡易的方式：通過紫外線使碳納米管發(fā)生氧化，在金屬性納米管的碳原子結(jié)構(gòu)內(nèi)形成缺陷，從而使均化的納米管顯現(xiàn)出半導(dǎo)體的性質(zhì)。
在正確的波長范圍內(nèi)，紫外線將破壞空氣中的氧分子，產(chǎn)生氧自由基和臭氧。它們將攻擊碳納米管，使其表面附著上氧分子群。這一過程不會對半導(dǎo)性碳納米管造成很大影響，卻能顯著降低金屬性碳納米管的導(dǎo)電性。
英國薩里大學(xué)的碳納米管專家大衛(wèi)·凱里表示，高導(dǎo)性至半導(dǎo)性的轉(zhuǎn)換使得碳納米管具備了出色的晶體管特性，使用碳納米管制成的半導(dǎo)體設(shè)備具有很大潛力。通過去除金屬性納米管，可增加晶體管的開關(guān)電流比率，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體設(shè)備的真正關(guān)閉。更重要的是，這一過程能使大量的材料即刻實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，或者說可以在制造過程的最后一步進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換。凱里認(rèn)為，這一成果為制造基于碳納米管的納米電子設(shè)備打開了大門。
英國南安普敦大學(xué)的愛莉絲·南德哈庫瑪博士則顯得更為慎重，她認(rèn)為仍需進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以確證這一成果的產(chǎn)業(yè)推廣可能性。但她同時表示，如能實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)成果的真正應(yīng)用，這無疑將是一項(xiàng)令人振奮的突破。
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