صفيفات أنابيب نانوية كربونية متعددة الجدران

وكمادة أحادية الديراك ، فإن أنابيب الكربون النانوية لها كتلة صفر فعالة للإلكترونات والثقوب ، مما يجعل حركتها الحاملة عالية الأبعاد كما سم 2/(V · s). الترانزستورات ذات التأثير الميداني المصنوعة من الأنابيب النانوية الكربونية تظهر خصائص نقل باليستية مثالية ، ولها...

• 
• 
• 
• 
• 
• 

>> كمادة ديراك أحادية الأبعاد ، أنابيب الكربون النانوية ذات كتلة صفرية للإلكترونات والثقوب ، مما يجعل حركتها الحاملة عالية كما سم m2/(V · s). الترانزستورات ذات التأثير الميداني المصنوعة من الأنابيب النانوية الكربونية تظهر خصائص نقل مثالية للبالستية ، وقد تحسنت من خلال عدة أوامر من الحجم مقارنة مع شبه موصل أكسيد معدني قائم على السيليكون (موس) الترانزستورات من حيث تحمل الكثافة الحالية وسرعة التبديل ونسبة التبديل والتنقل وغيرها من المؤشرات. وبسبب هذه الخصائص الكهربائية الممتازة على وجه التحديد ، أصبحت الأنابيب النانوية الكربونية مواد مرشحة مثالية في مجالات أشباه الموصلات المتطورة مثل الدوائر المتكاملة والأجهزة الإلكترونية الضوئية والتخزين الذكي. بالإضافة إلى الخصائص الكهربائية ، وصلت مؤشرات الأداء الحراري والميكانيكي للأنابيب النانوية الكربونية أيضًا إلى حدود المواد الموجودة. بسبب المسار الحر المتوسط على مستوى الميكرون ، يمكن أن تصل الموصلية الحرارية للأنابيب النانوية الكربونية إلى W/(m · K) ، ولها أيضًا أداء ممتاز في نقل الحرارة بين الطور ، التي يمكن أن توفر كثافة تبديد الحرارة الكافية للأجهزة الإلكترونية عالية الكثافة. من حيث الخصائص الميكانيكية ، تتميز الأنابيب النانوية الكربونية بخصائص القوة الفائقة ، والمعامل الفائق ، والصلابة الفائقة: يمكن أن تصل قوة الشد لأنبوب نانوي كربوني واحد إلى ugpa ، يصل معامل الشباب إلى 1 طن باسكال ، وإجهاد الكسر مرتفع مثل يمكن أيضًا أن تحافظ الحزم المصنوعة من الأنابيب النانوية الكربونية ذات الهيكل المثالي على مؤشرات ميكانيكية مماثلة. لذلك ، فإن الأنابيب النانوية الكربونية لها آفاق تطبيق واسعة في مجالات الألياف القوية للغاية ، والفضاء ، والتصنيع العسكري. كمادة نانوية أحادية الأبعاد مع نسبة عرض عالية جدًا ، تحتاج الأنابيب النانوية الكربونية فقط إلى كمية صغيرة من الإضافة للوصول إلى عتبة الترشيح في المواد المركبة ، وبالتالي تحسين الموصلية الحرارية والكهربائية للشبكة المركبة بشكل كبير ، وإظهار مزايا كبيرة في تطبيقات مثل الأفلام الموصلة الشفافة وأجهزة التسخين الكهربائية. ومع ذلك ، أقل من>>>> لتطبيق الأنابيب النانوية الكربونية في المجالات المتطورة مثل أشباه الموصلات القائمة على الكربون ، والألياف الفائقة القوة ، والأغشية الموصلة الشفافة ، التحدي الرئيسي في الوقت الحالي هو أنه لا يزال من المستحيل تحقيق تحكم دقيق في هيكل الأنابيب النانوية الكربونية بالمعنى الكامل ، وخاصة التحضير الذي يمكن التحكم فيه للهياكل الخالية من العيوب ذات الأطوال الماكروسكوبية ، الإعداد الانتقائي للغاية لأنابيب الكربون من نوع أشباه الموصلات ، والتحضير الشامل للأنابيب النانوية الكربونية الماكروسكوبية.>/p>> كمادة بلورية خاصة ، سيؤدي وجود عيوب هيكلية في الأنابيب النانوية الكربونية إلى انخفاض أدائها المجهري بشكل حاد. بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من الأنابيب النانوية الكربونية ، فإن المصفوفات الأفقية للأنابيب النانوية الكربونية أسهل في الحصول عليها بهياكل مثالية نسبياً وأطوال مجهرية لأنها تتبع نمط نمو حر على ركيزة مسطحة. بالإضافة إلى ذلك ، وضعت مجالات مثل رقائق أشباه الموصلات متطلبات أعلى على الانتقائية الهيكلية للأنابيب النانوية الكربونية. على سبيل المثال ، تتطلب الأنابيب النانوية الكربونية المستخدمة لإعداد رقائق أشباه الموصلات انتقائية أنابيب نانوية كربونية من نوع أشباه الموصلات عالية للغاية ، وأقطار أنبوبية موحدة للغاية ، وكثافة صفيف عالية. يتطلب إعداد ألياف أنابيب نانوية كربونية فائقة القوة أن يكون للمونومرات الأنبوبية الكربونية أطوال ماكروسكوبية وهياكل مثالية تقريبًا.>>

• السابق: مجموعة CNT
• التالي: أنابيب نانوية كربونية معجون موصل