單壁碳納米管（SWNT）陣列在碳基納電子器件和電路集成方面的應(yīng)用具有非常大的潛力。同時(shí)，這也對(duì)SWNT樣品的布局和結(jié)構(gòu)也提出了幾個(gè)關(guān)鍵要求，如電子特性、密度、排布和管徑等。特別是，SWNT陣列的密度和定向性的程度應(yīng)該足夠高，以便通過(guò)工業(yè)兼容技術(shù)制造大規(guī)模集成電路；SWNT的管徑應(yīng)該在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，以要滿(mǎn)足帶隙和界面的接觸電阻的要求。然而，到目前為止，控制合成具有合適管徑的高密度SWNT水平陣列仍然是一個(gè)巨大的問(wèn)題，阻礙了深入研究和實(shí)際應(yīng)用。

圖1.用溫度擾動(dòng)法在石英基底上生長(zhǎng)水平排列的SWNT陣列示意圖

近日我校化材學(xué)院胡悅特聘教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合南京郵電大學(xué)李盼副教授、北京大學(xué)張錦教授在控制制備高密度單壁碳納米管（SWNT）方面取得新進(jìn)展，開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)單且新穎的溫度擾動(dòng)策略以制備具有管徑選擇性的高密度SWNT陣列，為SWNT在納電子器件方面的提供了理想平臺(tái)。相關(guān)成果以標(biāo)題“Diameter-Selective Density Enhancement of Horizontally Aligned Single-Walled Carbon Nanotube Arrays by Temperature-Mediated Method”（DOI：10.1002/adfm.202209391）發(fā)表在Advanced Functional Materials。該工作通過(guò)調(diào)節(jié)溫度對(duì)金屬催化劑容碳量進(jìn)行調(diào)控，再活化具有特定尺寸的因被碳包覆而失活的催化劑，使其繼續(xù)催化生長(zhǎng)特定管徑的SWNT。最終使得在石英基底上獲得的SWNT陣列的密度增加了三倍以上，且管徑分布控制在2納米左右。并通過(guò)環(huán)境透射電子顯微鏡對(duì)催化劑再活化過(guò)程進(jìn)行原位研究，為催化劑效率的提高提供了關(guān)鍵性的見(jiàn)解。使用獲得的SWNT陣列制作場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，該器件表現(xiàn)出非常優(yōu)秀的載流子遷移能力，表明所獲得的SWNT陣列在納電子器件中的應(yīng)用潛力。相關(guān)文章發(fā)表在Advanced Functional Materials上，溫州大學(xué)為第一通訊單位，我?；膶W(xué)院2019級(jí)研究生張紅杰為第一作者，化材學(xué)院胡悅特聘教授、南京郵電大學(xué)李盼副教授及北京大學(xué)張錦教授為共同通訊作者。相關(guān)工作受到國(guó)家自然科學(xué)基金和浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202209391