高性能カーボンナノチューブ透明導電性薄膜の研究の進歩

最近、中国科学院金属研究所と上海科技大学材料研究所は、浮遊触媒化学蒸着法を採用し、炭素溶接構造と単一分散を持つSWCNT透明導電膜を製造した。 カーボンナノチューブ の核形成濃度を制御することにより、得られた薄膜中のカーボンナノチューブの約 85% が単一の根の形で存在し、残りは主に 2 ～ 3 本の カーボンナノチューブ で構成された小さなチューブの束になります。 さらに、反応ゾーン内の炭素源の濃度を制御することで、SWCNTネットワークの交差点に"炭素溶接"構造が形成されます。

研究により、この炭素結合構造により、金属-半導体 カーボンナノチューブ 間のショットキー接触がほぼオーミック接触になり、チューブ間の接触抵抗が大幅に低減されることがわかっています。 上記の独自の構造的特徴により、得られた カーボンナノチューブ フィルムのシート抵抗は、光透過率 90% でわずか 41 Ω/□ です。硝酸ドーピング後、シート抵抗はさらに 25 Ω/□ まで低下し、これは報告されているカーボンナノチューブよりも高くなります。 透明導電膜の性能はフレキシブル基板上のITOより2倍以上向上し、優れています。 この高性能SWCNT透明導電膜を使用して構築されたフレキシブル有機発光ダイオード（有機EL）プロトタイプデバイスは、カーボンナノチューブ OLEDデバイスの報告された最高値の最大7.5倍の電流効率を持ち、優れた柔軟性と安定性を備えています。

本研究は、SWCNTネットワーク構造の設計と制御から始まり、透明導電特性の向上を制限する重要な問題を効果的に解決し、優れた柔軟性と透明導電特性を備えたSWCNTフィルムを実現し、フレキシブル電子デバイスや光電子デバイスにおけるSWCNTの普及を促進することが期待されます。 実際のアプリケーション。 主な研究結果は最近『科学 進歩』誌に掲載されました。