北京大学合成90%纯度碳纳米管水平阵列

北京大学合成90%纯度碳纳米管水平阵列

北京大学的研究人员开发出一种新的方法，合成出了纯度高达90%的相同结构碳纳米管水平阵列。

碳纳米管（CNTs）具有优异的力学、电学和热学性能，被认为是最具潜力取代硅用于下一代微电子器件的材料。其主要通过催化化学气相沉积法，在催化剂粒子表面成核生长而成。催化剂既提供支撑结构，又催化碳氢键分解成碳原子形成碳纳米管。

北京大学的研究人员开发出一种利用碳纳米管与催化剂对称性匹配的外延生长新方法，通过对碳管成核效率的热力学控制和生长速度的动力学控制，实现了结构为手性指数（2m，m）类碳纳米管阵列的富集生长。研究人员以碳化钼为催化剂，制备出了纯度高达90%、结构为手性指数（12，6）的金属性碳纳米管水平阵列，密度为20根/微米。此外，研究人员还以碳化钨为催化剂，制备出了结构为手性指数（8，4）的半导体性碳纳米管水平阵列，其纯度可达80%。根据理论预测，采用该方法可制得的碳纳米管阵列纯度可达99%。

下一步，研究人员将继续改进半导体性碳纳米管水平阵列的纯度，并选择性地制备其它类型的碳纳米管结构，这些碳纳米管水平阵列可用于生产碳纳米管晶体管。 (KJ.0216)