日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（產(chǎn)綜研）宣布，成功使用高純度半導(dǎo)體單層碳納米管（SWCNT）制成了晶體管。晶體管的導(dǎo)通/截止比（導(dǎo)通時(shí)與截止時(shí)的漏極電流之比）為1×105以上，載流子遷移率超過(guò)2cm2/Vs。
　　產(chǎn)綜研開發(fā)了可獲得高濃度SWCNT的技術(shù)，并在晶體管制造中采用了該技術(shù)。首先，以共軛高分子——聚芴（Polyfluorene，PFO）為分散劑將市售的SWCNT原料粉末分散到溶液中，并連續(xù)進(jìn)行3萬(wàn)轉(zhuǎn)/以上的超離心分離后，提取出選擇性分離出來(lái)的半導(dǎo)體SWCNT的上層澄清液。在去除PFO之后，將半導(dǎo)體SWCNT溶液涂布在底板上，從而形成半導(dǎo)體SWCNT膜。使用SWCNT薄膜制成的晶體管，成本比較低，非常適于量產(chǎn)，而且容易增大面積。但是，即便是有少許的半導(dǎo)體SWCNT以外的金屬SWCNT及金屬雜質(zhì)混入的話，也會(huì)導(dǎo)致晶體管的性能顯著下降。因此，迫切需要開發(fā)出能夠分離和提取高純度半導(dǎo)體SWCNT的技術(shù)。
　　此次，產(chǎn)綜研為了制成高質(zhì)量半導(dǎo)體SWCNT薄膜，進(jìn)行了60分鐘的超離心分離，并將金屬SWCNT等雜質(zhì)去除至檢測(cè)極限以下。而且，還設(shè)法去除了超離心分離后殘存在半導(dǎo)體SWCNT分散溶液中的PFO。除了進(jìn)行過(guò)濾、清洗及加熱處理之外，還對(duì)采用旋涂等方法實(shí)現(xiàn)薄膜化的條件進(jìn)行了研究。
　　在制作薄膜時(shí)，為了提高晶體管的特性，采用了介電電泳法，在制作薄膜的同時(shí)，統(tǒng)一了任意取向的SWCNT的方向。具體做法是在預(yù)制電極對(duì)上滴注半導(dǎo)體SWCNT分散液，對(duì)電極間施加交流電場(chǎng)，使溶媒蒸發(fā)。通過(guò)這種方法，能夠使SWCNT向電極之間聚集，同時(shí)按照電場(chǎng)方向取向。
　　此項(xiàng)研究成果已于08年6月9日刊登在《Applied Physics Letters》雜志的網(wǎng)絡(luò)版上。