北京大学“单壁碳纳米管可控生长研究”取得突破

碳纳米管的可控制备是目前碳基电子学发展中亟待解决的瓶颈问题，国际半导体路线图委员会2009年所提出的碳纳米管基电子学发展中的五大挑战中的前两个挑战分别是碳纳米管的性质可控生长和方向、位置的可控生长。针对困扰碳基电子学发展的这一基础与核心问题，北京大学化学与分子工程学院李彦教授课题组近年来开展了系统深入的研究工作，取得了一系列的进展和突破。

    据悉，催化剂是碳纳米管可控生长的关键因素，研究人员在适宜于器件应用的碳纳米管生长催化剂研究中发展了铜和铅两种生长单壁碳纳米管的新催化剂，与国内外合作者开展的器件方面的合作研究表明这两种催化剂制备出的单壁碳纳米管构筑的器件具有优异的性能。

    在方向可控的制备方面，他们发展了超低气流量的单壁碳纳米管阵列制备方法，实现了阵列的方便、可靠、批量制备，NatureCHINA网站曾以“Nanotubes: Slowly but Surely”为题进行了报道。通过气流的导向作用还实现了碳纳米管生长方向的灵活控制，可控地获得了各种非直线型单壁碳纳米管阵列。

    单壁碳纳米管的性质可控生长无疑是纳米管生长研究中最富挑战性的问题。北京大学的课题组还与杜克大学课题组合作，利用基底晶格的控制作用并通过合适碳源的选择，在石英基底上获得了适合于构筑场效应晶体管及其它器件的高纯度的半导体性单壁碳纳米管。