Учёные из Сколтеха разработали высокопроводящий, прозрачный электрод на основе углеродных нанотрубок

Учёные из Сколтеха, под руководством профессора Альберта Насибулина, придумали, как улучшить оптические и электрические свойства плёнок из углеродных нанотрубок. Полученные результаты могут ускорить развитие гибкой и носимой электроники, основанной на углеродных нанотрубках.

Рынок сенсорной электроники активно растёт, и для создания электроники следующего поколения необходимы новые материалы. Устройства и приборы, на основе таких материалов, должны быть гибкими и растягиваемыми, работать дольше и в условиях любого освещения на улице.

Применяемые в современной электронике прозрачные проводники, на основе оксидов металлов, имеют ряд недостатков: хрупкость, сложности при использовании в солнечную погоду из-за высокого коэффициента отражения, неестественные цвета плёнки электрода, невозможность сгибаться и растягиваться. Всё это ограничивает различные возможности применения прозрачных электродов в современных дисплеях и носимой электронике.

 Плёнки из однослойных углеродных нанотрубок – потенциальные кандидаты электроники будущего, способные заменить наиболее используемые сейчас оксиды металлов на основе цинка и олова. Они гибкие, прочные, химически стабильные. Однако, для того, чтобы плёнки из углеродных нанотрубок всё-таки смоли заменить пленки оксида металла – необходимо улучшить их оптико-электрические характеристики, так как пока они ограничивают их область применения.

Учёным из Сколтеха удалось создать плёнки из углеродных нанотрубок, не уступающие по своим характеристикам плёнкам из оксидов металлов, широко используемым в электронике.

При производстве таких тонких плёнок важным этапом является процесс легирования, он меняет электрические и оптические характеристики получаемого материала. Учёные усовершенствовали технологию легирования однослойных углеродных нанотрубок, что позволило значительно улучшить характеристики обработанных плёнок.

«В нашей работе мы использовали хлорид золота, как наиболее эффективный легирующий элемент. С его помощью мы смогли улучшить оптико-электрические характеристики плёнок из однослойных углеродных нанотрубок. В частности, мы оптимизировали условия легирования и выбрали оптимальный растворитель для такого легирования. Мы изучили, как наиболее распространённые растворители при разных температурах оказывают влияние на оптико-электрические характеристики». – рассказывает первый автор исследования, аспирант Сколтеха, Алексей Цапенко.

В результатах исследования показаны рекордные значения оптико-электрических характеристик для плёнок из однослойных углеродных нанотрубок, а именно – эквивалентное поверхностное сопротивление равное 40 Ω/□ при пропускании 90% в видимом диапазоне спектра. Полученные значения существенно превосходят описанные ранее для плёнок из однослойных углеродных нанотрубок.

Результаты исследования опубликованы в журнале Сarbon.

Контакты:
Skoltech Communications
+7 (495) 280 14 81

Tweet about this on Twitter0Share on Facebook0Pin on Pinterest0Share on Tumblr0Share on VK