Selecting semiconducting single-walled carbon nanotubes by polymer wrapping: Mechanism and performances

Widianta Gomulya

Onderzoeksoutput

1650 Downloads (Pure)

Samenvatting

Enkelwandige koolstofnanobuizen (SWNT’s) behoren tot de meest veelbelovende materialen die silicium kunnen vervangen in toekomstige elektronica. Dit is toe te schrijven aan de buitengewoon hoge mobiliteit van de ladingsdragers en de hoge mechanische, thermische en chemische stabiliteit van het materiaal. De toepassing van deze nanobuizen in elektronica is echter nog een grote uitdaging omdat tijdens het groeien van de SWNT’s halfgeleidende en metaalachtige nanobuizen ontstaan. Het doel van dit proefschrift is het onderzoeken van de selectie van de halfgeleidende SWNT’s met behulp van de zogenaamde polymeer-inwikkelmethode.
Verschillende parameters, zoals de polymeerstructuur, de diëlektrische constante van het oplosmiddel, de temperatuur tijdens de selectie en de diameters van de nanobuizen, blijken een belangrijke rol te spelen in het verkrijgen van halfgeleidende SWNT’s met een hoge zuiverheidsgraad. Optische spectroscopie, in de vorm van absorptie, fotoluminescentie en tijdsafhankelijke spectroscopie, is gebruikt om de zuiverheid van de dispersies met nanobuizen te karakteriseren en om een beter beeld te krijgen van de interactie tussen polymeren en SWNT’s. De analyse van deze interactie is ondersteund door simulaties gebaseerd op moleculaire dynamica.
Oplossingen van halfgeleidende SWNT’s met een hoge zuiverheidsgraad zijn gebruikt om hoogwaardige veldeffecttransistoren te maken. De mobiliteit van deze transistoren bereikte waardes tot 33 cm²/V s, met een aan-uit-verhouding van 10⁶. Verder wordt in dit proefschrift ook beschreven welke mogelijkheden er zijn tot verhogen van de prestaties van de transistoren, door de hechting en de richting van de nanobuizen op de substraten te verbeteren door gebruik te maken van zelfassemblage.
Originele taal-2English
KwalificatieDoctor of Philosophy
Toekennende instantie
  • Rijksuniversiteit Groningen
Begeleider(s)/adviseur
  • Loi, Maria, Supervisor
Datum van toekenning4-dec-2015
Plaats van publicatie[Groningen]
Uitgever
Gedrukte ISBN's978-90-367-8331-6
Elektronische ISBN's978-90-367-8330-9
StatusPublished - 2015

Citeer dit