Массивы из углеродных нанотрубок с несколькими стенками

Как одномерный материал Дирака, углеродные нанотрубки имеют нулевую эффективную массу для электронов и дырок, что делает их подвижность носителя до 100 000 см2/(В · с). Полевые транзисторы из углеродных нанотрубок обладают идеальными баллистическими транспортными характеристиками и имеют...

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Как одномерный материал Дирака, углеродные нанотрубки имеют нулевую эффективную массу для электронов и дырок, что делает их подвижность носителя до 100 000 см2/(В · с). Полевые транзисторы из углеродных нанотрубок обладают идеальными баллистическими транспортными характеристиками и улучшились на несколько порядков по сравнению с кремниевыми металлооксидно-полупроводниковыми (МОП) транзисторами с точки зрения плотности выдерживаемого тока, скорости переключения, коэффициента переключения, подвижности и других показателей. Именно из-за этих превосходных электрических свойств углеродные нанотрубки стали идеальными материалами-кандидатами в полупроводниковых областях высокого класса, таких как интегральные схемы, оптоэлектронные устройства и интеллектуальные хранилища. В дополнение к электрическим свойствам, термические и механические показатели характеристик углеродных нанотрубок также достигли пределов существующих материалов. Благодаря среднему свободному пробегу фонона микронного уровня теплопроводность углеродных нанотрубок может достигать 6600 Вт/(м · К), а также они обладают отличными межфазными характеристиками теплопередачи, что может обеспечить достаточную интенсивность рассеивания тепла для электронных устройств с высокой плотностью мощности. С точки зрения механических свойств углеродные нанотрубки обладают характеристиками сверхпрочности, супермодуля и сверхпрочности: прочность на разрыв одной углеродной нанотрубки может достигать 100 ГПа, модуль Юнга достигает 1 ТПа, а деформация разрушения достигает 17%. Пучки из углеродных нанотрубок с идеальной структурой также могут сохранять аналогичные механические показатели.

Таким образом, углеродные нанотрубки также имеют широкие перспективы применения в области сверхпрочных волокон, аэрокосмической и военной промышленности. В качестве одномерного наноматериала с очень высоким соотношением сторон углеродным нанотрубкам требуется только небольшое количество добавления для достижения порога просачивания в композитных материалах, тем самым значительно улучшая тепловую и электрическую проводимость композитной сети и демонстрируя большие преимущества в таких приложениях, как прозрачные проводящие пленки и электрические нагревательные устройства.

Однако, Для применения углеродных нанотрубок в передовых областях, таких как полупроводники на основе углерода, сверхпрочные волокна и прозрачные проводящие пленки, основная проблема в настоящее время заключается в том, что до сих пор невозможно достичь точного контроля структуры углеродных нанотрубок в полном смысле, особенно контролируемая подготовка бездефектных структур макроскопических длин, Высокоселективная подготовка углеродных трубок полупроводникового типа и массовая подготовка макроскопических углеродных нанотрубок.

В качестве специального кристаллического материала наличие структурных дефектов в углеродных нанотрубках приведет к резкому падению его макроскопических характеристик. По сравнению с другими типами углеродных нанотрубок, горизонтальные массивы углеродных нанотрубок легче получить с относительно совершенной структурой и макроскопической длиной, потому что они следуют свободной модели роста на плоской подложке. Кроме того, такие области, как полупроводниковые чипы, предъявляли более высокие требования к структурной селективности углеродных нанотрубок. Например, углеродные нанотрубки, используемые для подготовки полупроводниковых чипов, требуют чрезвычайно высокой селективности углеродных нанотрубок полупроводникового типа, высокооднородных диаметров трубок и высокой плотности решетки. Подготовка сверхпрочных волокон углеродных нанотрубок требует, чтобы мономеры углеродных трубок имели макроскопическую длину и почти идеальную структуру.

• Предыдущий: Массив cnt
• Далее: Углеродные нанотрубки Проводящая паста