Det tætteste udvalg af kulstof nanorør, der er dyrket til dato

Carbon nanorørs fremragende mekaniske, elektriske og termiske egenskaber gør dem til et dragende materiale for elektronikproducenter. Imidlertid, indtil for nylig troede forskere, at det ville være svært at dyrke den høje tæthed af små grafencylindre, der er nødvendige for mange mikroelektronikapplikationer.

Nu har et hold fra Cambridge University i England udtænkt en simpel teknik til at øge tætheden af ​​nanorørskove dyrket på ledende understøtninger omkring fem gange i forhold til tidligere metoder. Nanorørene med høj densitet kan en dag erstatte nogle elektroniske metalkomponenter, fører til hurtigere enheder. Forskerne rapporterer deres fund i tidsskriftet Anvendt fysik bogstaver , som er produceret af AIP Publishing.

"Aspektet med høj tæthed bliver ofte overset i mange kulstofnanorørs vækstprocesser, og er et usædvanligt træk ved vores tilgang, " siger John Robertson, en professor i gruppen for elektroniske enheder og materialer i ingeniørafdelingen i Cambridge. Skove med høj tæthed er nødvendige for visse anvendelser af kulstofnanorør, såsom elektroniske sammenkoblinger og termiske grænsefladematerialer, han siger.

Robertson og hans kolleger dyrkede kulstofnanorør på en ledende kobberoverflade, der var belagt med co-katalysatorer kobolt og molybdæn. I en ny tilgang, forskerne voksede ved lavere temperaturer end typisk, hvilket er anvendeligt i halvlederindustrien. Når interaktionen mellem metaller blev analyseret ved røntgenfotoelektronspektroskopi, det afslørede skabelsen af ​​et mere støttende substrat for skovene at rode i. Den efterfølgende vækst af nanorør udviste den højeste massetæthed, der hidtil er rapporteret.

"I mikroelektronik, denne tilgang til dyrkning af kulstofnanorørskov med høj tæthed på ledere kan potentielt erstatte og udkonkurrere de nuværende kobberbaserede forbindelser i en fremtidig generation af enheder, " siger Cambridge-forsker Hisashi Sugime. I fremtiden, mere robuste kulstof-nanorørskove kan også hjælpe med at forbedre termiske grænsefladematerialer, batteri elektroder, og superkondensatorer.