中国科学院金属研究所先进炭材料研究部研究员孙东明团队与研究员刘畅团队合作，提出了一种连续合成、沉积和转移单壁碳纳米管薄膜的技术，实现了米级尺寸高质量单壁碳纳米管薄膜的连续制备，并基于此构建出高性能的全碳薄膜晶体管（TFT）和集成电路（IC）器件。相关论文近日在《先进材料》在线发表。
　　单壁碳纳米管具有优异的力学、电学和光学性质，在柔性和透明电子器件领域可作为透明电极材料或半导体沟道材料，因此被认为是最具竞争力的候选材料之一。“开发出可高效、宏量制备高质量碳纳米管薄膜的方法已成为该材料走向实际应用的关键难题。”孙东明说。
　　首先，迄今制备的单壁碳纳米管薄膜的尺寸通常为厘米量级，批次制备方式不能满足规模化应用要求。其次，由于在碳纳米管薄膜制备工艺过程中通常会引入杂质和结构缺陷，使得薄膜的光电性能劣化，远低于理论预测值。因此，发展一种高效、宏量制备高质量单壁碳纳米管薄膜的制备方法具有重要价值。
　　金属所研究人员采用浮动催化剂化学气相沉积方法在反应炉的高温区域连续生长单壁碳纳米管，然后通过气相过滤和转移系统在室温下收集所制备的碳纳米管，并通过卷到卷转移方式转移至柔性PET基底上，获得了长度超过2米的单壁碳纳米管薄膜。
　　据悉，这是研究人员首次开发出米级长度的单壁碳纳米管薄膜的连续生长、沉积和转移技术，所制备的单壁碳纳米管薄膜及其晶体管具有优异的光电性能，为未来开发基于单壁碳纳米管薄膜的大面积、柔性和透明电子器件奠定了材料基础。单壁碳纳米管薄膜的连续制备技术已获得中国发明专利。
　　（原载于《中国科学报》 2018-07-09 第5版 创新周刊)