p (PhysOrg.com) - Recentemente, pesquisadores têm desenvolvido transistores de película fina baseados em nanotubos de carbono (TFTs) na esperança de criar alto desempenho, flexível, dispositivos transparentes, como e-paper e etiquetas RFID. Contudo, um dos maiores desafios que impedem o desempenho dos transistores é uma compensação entre as propriedades dos nanotubos metálicos e semicondutores que compõem os transistores. Em um novo estudo, pesquisadores desenvolveram uma nova maneira de fabricar redes de nanotubos que parcialmente supera esse problema, e mostrar que as redes de nanotubos podem ser usadas para fazer transistores e também circuitos integrados flexíveis (ICs). p Os pesquisadores, Dong-ming Sun da Universidade de Nagoya em Nagoya, Japão, e co-autores de lá e da Aalto University na Finlândia, publicaram seu estudo sobre a fabricação de TFTs e ICs de alto desempenho em sistemas flexíveis, substratos transparentes em uma edição recente da Nature Nanotechnology .

p “Nós mostramos isso, sem consideração da quiralidade do nanotubo de carbono, os nanotubos de carbono crescidos podem ser usados ​​para fabricar TFTs e ICs de alto desempenho, levando a uma técnica simples e rápida de baixo custo, eletrônica flexível, ”Disse o co-autor Yutaka Ohno da Universidade de Nagoya PhysOrg.com . “Dispositivos leves e flexíveis, como telefones celulares e papel eletrônico, estão ganhando atenção por seus papéis na obtenção de uma sociedade da informação onipresente e mais inteligente. É importante fabricar tais dispositivos a um custo extremamente baixo na substituição da mídia convencional baseada em papel, como jornais e revistas. Nosso trabalho pode fornecer essa tecnologia. ”

p Como os pesquisadores explicaram em seu estudo, redes de nanotubos contêm nanotubos metálicos e semicondutores. Enquanto uma maior quantidade de nanotubos metálicos aumenta a mobilidade do portador de carga do transistor, também diminui a relação liga / desliga.

p Uma vez que ambas as características são importantes para o desempenho geral do transistor, os pesquisadores do novo estudo encontraram uma maneira de otimizar ambas as características, fabricando uma rede de nanotubos com certas propriedades únicas. Por exemplo, a morfologia da rede consiste em reta, nanotubos relativamente longos (10 micrômetros) (30% dos quais são metálicos) em comparação com outras redes de nanotubos. A nova rede também usa mais junções Y do que junções X entre nanotubos. Uma vez que as junções Y têm uma área de junção maior do que as junções X, eles também têm menor resistência de junção.

p Usando esta rede de nanotubos, os pesquisadores fabricaram TFTs que demonstram simultaneamente uma alta mobilidade do portador de carga e relação liga / desliga, oferecendo desempenho significativamente melhor do que os transistores baseados em nanotubos anteriores. Os pesquisadores explicaram que a alta mobilidade se deve à morfologia única da rede de nanotubos, enquanto a alta razão liga / desliga pode ser atribuída à menor densidade de nanotubos metálicos, que pode ser controlado durante o processo de fabricação.

p Depois de construir os transistores, os pesquisadores fabricaram um IC capaz de lógica sequencial - o primeiro desses circuitos baseado em transistores de nanotubos de carbono até hoje. Em circuitos lógicos sequenciais, a saída depende tanto da entrada presente quanto do histórico da entrada, para que esses circuitos tenham funções de armazenamento ou memória.

p Os pesquisadores prevêem que, aumentando o processo de fabricação e usando técnicas de impressão aprimoradas, esses TFTs baseados em nanotubos podem levar ao desenvolvimento de sistemas em larga escala, barato, e eletrônicos flexíveis.

p “Nosso plano para um futuro próximo é demonstrar a fabricação rolo a rolo de matrizes TFT e ICs baseados em CNT, ”Ohno disse. “Para fazer isso, precisamos substituir todas as técnicas litográficas por técnicas de impressão de alto rendimento. Para comercialização, temos que melhorar mais a uniformidade das características TFT, mas pretendemos comercializar dentro de cinco anos. ” p Copyright 2010 PhysOrg.com.
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