北京大學(xué)合成90%純度碳納米管水平陣列

北京大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種新的方法，合成出了純度高達(dá)90%的相同結(jié)構(gòu)碳納米管水平陣列。

碳納米管（CNTs）具有優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)性能，被認(rèn)為是最具潛力取代硅用于下一代微電子器件的材料。其主要通過(guò)催化化學(xué)氣相沉積法，在催化劑粒子表面成核生長(zhǎng)而成。催化劑既提供支撐結(jié)構(gòu)，又催化碳?xì)滏I分解成碳原子形成碳納米管。

北京大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種利用碳納米管與催化劑對(duì)稱性匹配的外延生長(zhǎng)新方法，通過(guò)對(duì)碳管成核效率的熱力學(xué)控制和生長(zhǎng)速度的動(dòng)力學(xué)控制，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)為手性指數(shù)（2m，m）類碳納米管陣列的富集生長(zhǎng)。研究人員以碳化鉬為催化劑，制備出了純度高達(dá)90%、結(jié)構(gòu)為手性指數(shù)（12，6）的金屬性碳納米管水平陣列，密度為20根/微米。此外，研究人員還以碳化鎢為催化劑，制備出了結(jié)構(gòu)為手性指數(shù)（8，4）的半導(dǎo)體性碳納米管水平陣列，其純度可達(dá)80%。根據(jù)理論預(yù)測(cè)，采用該方法可制得的碳納米管陣列純度可達(dá)99%。

下一步，研究人員將繼續(xù)改進(jìn)半導(dǎo)體性碳納米管水平陣列的純度，并選擇性地制備其它類型的碳納米管結(jié)構(gòu)，這些碳納米管水平陣列可用于生產(chǎn)碳納米管晶體管。 (KJ.0216)