高導性碳納米管可轉(zhuǎn)換為半導體

美國科學家開發(fā)出一種簡單、可行的碳納米管混合物的凈化方式。其可借助紫外線和空氣中的氧生成凈化的半導性納米管，這對發(fā)展下一代計算機芯片具有非凡價值。相關文章發(fā)表于近期的《納米快報》網(wǎng)絡版。

　　由于碳納米管具有*的形狀和電子性能，極有希望成為未來電子元件的主要原材料。然而，碳原子的排列方式不同，可使納米管呈現(xiàn)出高導電（金屬性）或半導電的性質(zhì)。多達三分之一的新合成的碳納米管樣本都顯示出金屬的高導性質(zhì)，這為基于半導性的晶體管等電子設備增添了不少麻煩。

　　由于金屬的阻力zui小，電流將只通過高導性的碳納米管。之前的研究一直依賴于將金屬性碳納米管分離出來，以解決這個棘手問題。現(xiàn)在，來自美國南加州大學的研究小組開發(fā)出了一種更簡易的方式：通過紫外線使碳納米管發(fā)生氧化，在金屬性納米管的碳原子結(jié)構內(nèi)形成缺陷，從而使均化的納米管顯現(xiàn)出半導體的性質(zhì)。

　　在正確的波長范圍內(nèi)，紫外線將破壞空氣中的氧分子，產(chǎn)生氧自由基和臭氧。它們將攻擊碳納米管，使其表面附著上氧分子群。這一過程不會對半導性碳納米管造成很大影響，卻能顯著降低金屬性碳納米管的導電性。

　　英國薩里大學的碳納米管專家大衛(wèi)·凱里表示，高導性至半導性的轉(zhuǎn)換使得碳納米管具備了出色的晶體管特性，使用碳納米管制成的半導體設備具有很大潛力。通過去除金屬性納米管，可增加晶體管的開關電流比率，實現(xiàn)半導體設備的真正關閉。更重要的是，這一過程能使大量的材料即刻實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，或者說可以在過程的zui后一步進行這種轉(zhuǎn)換。凱里認為，這一成果為基于碳納米管的納米電子設備打開了大門。

　　英國南安普敦大學的愛莉絲·南德哈庫瑪博士則顯得更為慎重，她認為仍需進行進一步的研究，以確證這一成果的產(chǎn)業(yè)推廣可能性。但她同時表示，如能實現(xiàn)此項成果的真正應用，這無疑將是一項令人振奮的突破。