Gli scienziati dello Skoltech Center for Photonics and Quantum Materials (CPQM) hanno sviluppato un nuovo metodo per mettere a punto le proprietà optoelettriche dei nanotubi di carbonio a parete singola (SWCNT) applicando una soluzione di drogante aerosol sulla loro superficie, aprendo così nuove strade per l'applicazione SWCNT in optoelettronica. I risultati del loro studio sono stati pubblicati in Il Journal of Physical Chemistry Letters .
Quest'anno ha visto la comparsa sul mercato di schermi pieghevoli e pieghevoli, rafforzando lo sviluppo di materiali unici e aprendo la strada alla prossima generazione di prodotti di qualsiasi forma e dimensione. Film conduttivi trasparenti (TCF) realizzati con una soluzione avanzata, SWCNT, sono visti come l'elemento chiave di un'elettronica flessibile e trasparente. A differenza dei consueti conduttori rigidi trasparenti di tipo n, come ossido di indio drogato con stagno o ossido di zinco drogato con alluminio, le pellicole SWCNT flessibili ed estensibili hanno una conduttività di tipo p (hole-type). Tuttavia, lo scarso controllo sulle proprietà elettroniche di SWCNT è l'ostacolo principale per il loro ampio uso industriale. Ciò è particolarmente vero per le applicazioni optoelettroniche, che spesso richiedono un controllo efficiente della conducibilità e dei livelli di Fermi, tra le altre cose.
I nanotubi di carbonio sono comunemente trattati con un agente dopante.
"La conduttività SWCNT viene migliorata utilizzando uno dei tre metodi di drogaggio più comuni:drop-casting, rivestimento per centrifuga o rivestimento per immersione, che possono ridurre significativamente la resistenza dei film SWCNT incontaminati (fino a 15 volte) ma non riescono a garantire l'uniformità spaziale e hanno scarsa scalabilità. Ciò porta a un'evaporazione non uniforme del solvente liquido, con conseguente effetto anello di caffè. Inoltre, nessuna di queste tecniche consente un controllo preciso sul livello di Fermi nei film SWCNT, " spiega Skoltech Ph.D. studente, Alexey Tsapenko.
Gli scienziati del laboratorio Skoltech diretto dal professor Albert Nasibulin hanno sviluppato un nuovo approccio che garantisce uniformità, drogaggio aerosol controllabile e facilmente riproducibile di SWCNT. Le prestazioni ottenute con il nuovo metodo aprono nuovi orizzonti, sollecitando la sostituzione dei conduttori rigidi di ossido di metallo trasparente attualmente prevalenti con un'elettronica flessibile e trasparente, e la creazione di nuove applicazioni basate su pellicole trasparenti altamente conduttive.
"Il nostro metodo consente una facile regolazione dei parametri del film SWCNT grazie alla deposizione controllata nel tempo di particelle di aerosol droganti, "aggiunge Alessio.
I ricercatori coinvolti nel progetto notano che il nuovo approccio di messa a punto sviluppato specificamente per i nanotubi di carbonio può essere applicato a strutture elettroniche di altri materiali a bassa dimensionalità.
