制备无污染的单壁碳纳米管（SWNT）水平阵列对于推动碳基纳米电子学的发展和提升碳纳米管性能至关重要。尽管化学气相沉积（CVD）方法，特别是使用过渡金属催化剂，是制备SWNT阵列的主要技术之一，但该过程中不可避免地会引入大量金属杂质。此外，传统催化剂加载方法，包括旋涂和沉积等，由于无法精确控制催化剂的形貌和分布，也限制了高密度SWNT阵列的生长。因此，开发新的催化剂制备技术，以实现对SWNT阵列生长过程中催化剂形态和分布的精确控制，是当前研究的关键挑战。

近日，新澳门六合彩资料 新澳门六合彩资料 胡悦特聘教授团队与香港城市大学林德武研究员合作，发展了一种名为“热泳-锚定”的策略，成功制备出均匀分散且尺寸可控的非金属SiOx催化剂，用于生长水平排列的SWNT阵列。该策略通过硅基热解前驱体产生大量SiOx颗粒，由于温度迅速升高引起的热浮力，这些颗粒在石英基底上发生自下而上沉积。同时，机械力诱导促进的表面重构在石英衬底上形成大量锚点，有助于捕获催化剂，抑制其迁移和聚集，从而实现小尺寸催化剂的均匀沉积。利用这些非金属SiOx催化剂，研究团队成功合成了密度高达9根每微米的SWNT阵列。值得注意的是，拉曼光谱和电学表征显示，这些直接生长的SWNT阵列中半导体的比例高达94%，这一成果归功于密闭空间内原位蚀刻机制。这项工作为下一代碳基纳米器件的技术实际应用提供了一条切实可行的路径。

图1. a) 该示意图展示了SiOx纳米颗粒在覆盖的石英基底上的浮动装载过程以及水平SWNT阵列的生长。b) SWNT阵列的低倍扫描电子显微镜图像（插图显示了更高倍数下的相应阵列）。c) SWNT阵列在石英表面上的原子力显微镜图像（插图是标记位置的白线高度轮廓）。d) 在532 nm激光激发下，生长在石英基底上的SWNT的拉曼光谱（插图是单个S

这一成果近期发表在国际著名期刊《Nano Today》上，温州大学为第一通讯单位，温州大学新澳门六合彩资料 硕士生林思哲、叶涛为本文共同第一作者，胡悦、林德武为共同通讯作者。

原文链接：//doi.org/10.1016/j.nantod.2024.102562

作者：胡悦课题组

审核：雷云祥