Progressi nella ricerca sui film sottili conduttivi trasparenti di nanotubi di carbonio ad alte prestazioni

Recentemente, l'Istituto di ricerca sui metalli dell'Accademia cinese delle scienze e l'Istituto di ricerca sui materiali dell'Università di scienza e tecnologia di Shanghai hanno adottato un metodo di deposizione chimica da vapore di catalizzatore galleggiante per preparare film conduttivi trasparenti SWCNT con un"saldato al carbonio"struttura e una sola dispersione. Controllando la concentrazione di nucleazione degli SWCNT, circa l'85% dei nanotubi di carbonio nel film sottile ottenuto esiste sotto forma di una singola radice, e il resto sono principalmente fasci di piccoli tubi composti da 2 a 3 SWCNT. Inoltre, controllando la concentrazione della fonte di carbonio nella zona di reazione, a"saldatura al carbonio"la struttura si forma all'intersezione delle reti SWCNT.

Gli studi hanno dimostrato che questa struttura legata al carbonio può trasformare i contatti Schottky tra SWCNT a semiconduttore metallico in contatti quasi ohmici, riducendo così in modo significativo la resistenza di contatto tra i tubi. A causa delle caratteristiche strutturali uniche di cui sopra, il film SWCNT risultante ha una resistenza del foglio di soli 41 Ω/□ al 90% di trasmissione della luce; dopo il drogaggio con acido nitrico, la resistenza del foglio diminuisce ulteriormente a 25 Ω/□, che è superiore ai nanotubi di carbonio riportati. Le prestazioni del film conduttivo trasparente sono migliorate di oltre 2 volte ed è superiore a quella dell'ITO sul substrato flessibile. Il dispositivo prototipo di diodo organico flessibile a emissione di luce (OLED) costruito utilizzando questo film conduttivo trasparente SWCNT ad alte prestazioni ha un'efficienza di corrente fino a 7,5 volte quella del valore più alto riportato del dispositivo OLED SWCNT e ha un'eccellente flessibilità e stabilità.

Questo studio parte dalla progettazione e dal controllo della struttura della rete SWCNT, risolve efficacemente il problema chiave che limita il miglioramento delle sue proprietà conduttive trasparenti e ottiene film SWCNT con eccellente flessibilità e proprietà conduttive trasparenti, che dovrebbero promuovere SWCNT nell'elettronica flessibile e dispositivi optoelettronici. L'applicazione vera e propria. I risultati principali sono stati recentemente pubblicati su Science Advances.