Progrès dans la recherche sur les films minces conducteurs transparents à base de nanotubes de carbone à hautes performances

Récemment, l'Institut de recherche sur les métaux de l'Académie chinoise des sciences et l'Institut de recherche sur les matériaux de l'Université des sciences et technologies de Shanghai ont adopté une méthode de dépôt chimique en phase vapeur par catalyseur flottant pour préparer des films conducteurs transparents SWCNT avec une structure soudée au carbone et une dispersion unique. En contrôlant la concentration de nucléation des SWCNT, environ 85 % des nanotubes de carbone dans le film mince obtenu existent sous la forme d'une seule racine, et le reste est principalement constitué de faisceaux de petits tubes composés de 2 à 3 SWCNT. De plus, en contrôlant la concentration de la source de carbone dans la zone de réaction, une structure soudée au carbone est formée à l'intersection des réseaux SWCNT.

Des études ont montré que cette structure liée au carbone peut transformer les contacts Schottky entre les SWCNT métallo-semiconducteurs en contacts quasi ohmiques, réduisant ainsi considérablement la résistance de contact entre les tubes. En raison des caractéristiques structurelles uniques ci-dessus, le film SWCNT résultant a une résistance de feuille de seulement 41 Ω/□ à 90 % de transmission de la lumière ; après dopage à l'acide nitrique, la résistance de feuille diminue encore à 25 Ω/□, ce qui est plus élevé que les nanotubes de carbone rapportés. Les performances du film conducteur transparent sont améliorées de plus de 2 fois et sont supérieures à celles de l'ITO sur le substrat flexible. Le prototype de dispositif à diode électroluminescente organique (OLED) flexible construit à l'aide de ce film conducteur transparent SWCNT haute performance a une efficacité de courant jusqu'à 7,5 fois supérieure à la valeur la plus élevée rapportée du dispositif OLED SWCNT, et présente une excellente flexibilité et stabilité.

Cette étude part de la conception et du contrôle de la structure du réseau SWCNT, résout efficacement le problème clé qui limite l'amélioration de ses propriétés conductrices transparentes et obtient des films SWCNT avec une excellente flexibilité et des propriétés conductrices transparentes, ce qui devrait promouvoir les SWCNT dans les dispositifs électroniques et optoélectroniques flexibles. L'application réelle. Les principaux résultats ont été récemment publiés dans Science Advances.