Tiến bộ trong nghiên cứu về màng mỏng dẫn điện trong suốt bằng ống nano cacbon hiệu suất cao

Gần đây, Viện Nghiên cứu Kim loại thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Viện Nghiên cứu Vật liệu thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ Thượng Hải đã áp dụng phương pháp lắng đọng hơi hóa học có chất xúc tác nổi để chế tạo màng dẫn điện trong suốt SWCNT có cấu trúc "carbon-hànddhhh và phân tán đơn. Bằng cách kiểm soát nồng độ hình thành hạt của SWCNT, khoảng 85% ống nano cacbon trong màng mỏng thu được tồn tại dưới dạng một gốc duy nhất, phần còn lại chủ yếu là các bó ống nhỏ bao gồm 2 đến 3 SWCNT. Hơn nữa, bằng cách kiểm soát nồng độ nguồn carbon trong vùng phản ứng, cấu trúc "carbon weldd" được hình thành tại giao điểm của các mạng SWCNT.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng cấu trúc liên kết cacbon này có thể biến các tiếp điểm Schottky giữa các SWCNT kim loại-bán dẫn thành các tiếp điểm gần ômi, do đó làm giảm đáng kể điện trở tiếp xúc giữa các ống. Do các đặc điểm cấu trúc độc đáo nêu trên, màng SWCNT thu được có điện trở tấm chỉ 41 Ω/□ ở độ truyền sáng 90%; sau khi pha tạp axit nitric, điện trở tấm giảm xuống còn 25 Ω/□, cao hơn so với ống nano carbon đã báo cáo. Hiệu suất của màng dẫn điện trong suốt được cải thiện hơn 2 lần và vượt trội hơn so với ITO trên nền mềm dẻo. Thiết bị nguyên mẫu điốt phát quang hữu cơ (OLED) linh hoạt được chế tạo bằng màng dẫn điện trong suốt SWCNT hiệu suất cao này có hiệu suất dòng điện lên tới 7,5 lần so với giá trị cao nhất được báo cáo của thiết bị OLED SWCNT và có độ linh hoạt và ổn định tuyệt vời.

Nghiên cứu này bắt đầu từ việc thiết kế và kiểm soát cấu trúc mạng SWCNT, giải quyết hiệu quả vấn đề chính hạn chế việc cải thiện các tính chất dẫn điện trong suốt của nó và thu được màng SWCNT có độ linh hoạt và tính chất dẫn điện trong suốt tuyệt vời, kỳ vọng sẽ thúc đẩy SWCNT trong các thiết bị điện tử và quang điện tử linh hoạt. Ứng dụng thực tế. Những phát hiện chính vừa được công bố trên tạp chí Science Advances.