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用具有非常大的潛力。同時，這也對SWNT樣品的布局和結(jié)構(gòu)也提出了幾個關(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該足夠高，以便通過工業(yè)兼容技術(shù)制造大規(guī)模集成電路；SWNT的管徑應該在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，以要滿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巨大的問題，阻礙了深入研究和實際應用。

圖1.用溫度擾動法在石英基底上生長水平排列的SWNT陣列示意圖

近日我校化材學院胡悅特聘教授團隊聯(lián)合南京郵電大學李盼副教授、北京大學張錦教授在控制制備高密度單壁碳納米管（SWNT）方面取得新進展，開發(fā)了一種簡單且新穎的溫度擾動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。相關(guān)成果以標題“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。該工作通過調(diào)節(jié)溫度對金屬催化劑容碳量進行調(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。并通過環(huán)境透射電子顯微鏡對催化劑再活化過程進行原位研究，為催化劑效率的提高提供了關(guān)鍵性的見解。使用獲得的SWNT陣列制作場效應晶體管器件，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用潛力。相關(guān)文章發(fā)表在Advanced Functional Materials上，溫州大學為第一通訊單位，我校化材學院2019級研究生張紅杰為第一作者，化材學院胡悅特聘教授、南京郵電大學李盼副教授及北京大學張錦教授為共同通訊作者。相關(guān)工作受到國家自然科學基金和浙江省自然科學基金項目的資助。

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