Ученые РФ разработали новый метод настройки углеродных нанотрубок для гибкой электроники

Ученые из Центра фотоники и квантовых материалов Сколковского института науки и технологий (Сколтех) разработали новый способ для настройки оптоэлектрических характеристик однослойных углеродных нанотрубок, пленки из которых являются базовым элементом гибкой и прозрачной электроники. Полученные результаты расширяют возможности для применения таких нанотрубок в оптоэлектронике, сообщили в среду в пресс-службе института.

«Ученые из Центра фотоники и квантовых материалов Сколтеха разработали новый способ для тонкой настройки оптоэлектрических характеристик однослойных углеродных нанотрубок. Метод основан на аэрозольном нанесении на поверхность нанотрубок легирующих (дополнительных) элементов, изменяющих их свойства. Полученные результаты значительно расширяют возможности для применения однослойных углеродных нанотрубок в оптоэлектронике«, — говорится в сообщении.

Прозрачные и проводящие пленки на основе однослойных углеродных нанотрубок (ОУНТ) рассматриваются как базовый элемент гибкой и прозрачной электроники. По сравнению с традиционными негибкими прозрачными проводниками n-типа (такими как, например, оксид индия с оловом или оксид цинка с алюминием), ОУНТ — гибкие и растягиваемые. Основное препятствие в их использовании — сложность в контроле электронных характеристик, что особенно необходимо в оптоэлектронике.

Для увеличения проводимости ОУНТ их легируют, то есть вносят примесь другого вещества. Для этого обычно используется один из трех методов: прокапывание, раскрутка или погружение в раствор. Хотя эти методы и позволяют значительно снизить (в 15 раз) сопротивление пленок, полученных после синтеза, они обладают рядом недостатков, в том числе пространственной неоднородностью и сложностью масштабирования.

Ученые из лаборатории профессора Сколтеха Альберта Насибулина разработали новый аэрозольный подход для равномерного, контролируемого и легко воспроизводимого легирования ОУНТ. Характеристики, которых удалось добиться исследователям, открывают новые возможности для гибкой и прозрачной электроники, как в замене широко распространенных, но не гибких прозрачных проводников на основе оксидов металлов, так и в разработке новых.

Команда ученых, работавших над проектом, отмечает, что разработанный подход может быть применен не только для углеродных нанотрубок, но и для тонкой настройки электронной структуры других низкоразмерных материалов.