Новости химической науки > Высококачественные нанотрубки управляют работой ОСИД

Исследователи из Калифорнии разработали метод изготовления печатных транзисторов из углеродных нанотрубок и использовали эти транзисторы для включения и выключения органических светоизлучающих диодов [organic light emitting diode (OLED)].

В соответствии с результатами исследователями печатные транзисторы из углеродных нанотрубок должны стать дешевле своих кремниевых аналогов, представляя при этом более эффективную управляющую систему для дисплеев на основе светоизлучающих диодов.

Печатные транзисторы из углеродных нанотрубок должны быть дешевле своих кремниевых аналогов. (Рисунок из Nano Lett., 2011, DOI: 101021/nl202765b)

Многие исследовательские группы в мире разрабатывают методы печатного нанесения органических светоизлучающих диодов, транзисторов и других компонентов электронных схем на жесткие или гибки поверхности. Несмотря на то, что транзисторы, разработанные в группе Космаса Галациса (Kosmas Galatsis) не являются рекордсменами в производительности, они наглядно демонстрируют, что работа органических светоизлучающих диодов может контролироваться транзисторами из углеродных нанотрубок, полученных путем печатного нанесения на поверхность.

Для получения этих транзисторов исследователи первоначально напечатали на подложке из оксида кремния электроды стока, истока и затвора из серебра. Затем они разместили между электродами 98%-ную суспензию одностенных углеродных нанотрубок. После полного испарения растворителя на нанотрубки был нанесен второй слой серебра, таким образом был получен обратносмещённый полевой транзистор.

При значительной локализации положительного заряда на управляющем электроде (электроде затвора) его электрическое поле заставляет электроны углеродных нанотрубок покидать энергетическую зону проводимости, ток между электродами стока и истока прекращается, что выключает связанный с транзистором органический светоизлучающий диод. Однако, если на управляющем электроде накапливается отрицательный заряд, электроны возвращаются в зону проводимости, и ток, протекающий между электродами стока и истока включает органический светоизлучающий диод.

Нанесение на внешнюю сторону углеродных нанотрубок полиэтилениминового слоя, содержащего LiClO₄ позволяет организовать работу полевого транзистора с переходом верхнего затвора. Галацис отмечает, что проникновение полимера внутрь нанотрубок позволяет обеспечить более эффективный контроль тока, протекающего через транзистор и управляемые им элементы схемы.

Эско Кауппинен (Esko Kauppinen) из Университета Аалто (Финляндия) отмечает, что продемонстрированная возможность организации транзистора с переходом верхнего затвора из углеродных нанотрубок лишает новую систему наиболее значительного преимущества – высокой подвижности электронов, необходимой для обеспечения протекания высокой силы тока – подвижность электронов в обратносмещённых полевых транзисторах в 40 раз выше, чем в транзисторах с переходом верхнего затвора.

Источник: Nano Lett., 2011, DOI: 101021/nl202765b

метки статьи: #молекулярная электроника, #молекулярные устройства, #нанотехнологии, #новые материалы