Gram-scale carbon nanotubes as semiconducting material for highly versatile route of integration in plastic electronics

Autor: Hugot, Nathalie, Casademont, Hugo, Jouni, Mohammad, Hanifi, Nassim, Darchy, Léa, Azevedo, Joël, Derycke, Vincent, Simonato, Jean-Pierre, Celle, Caroline, Chenevier, Pascale
Přispěvatelé: Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Innovation en Chimie des Surfaces et NanoSciences (LICSEN), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Structures et propriétés d'architectures moléculaire (SPRAM - UMR 5819), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire Innovation en Chimie des Surfaces et NanoSciences (LICSEN UMR 3685), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: physica status solidi (a)
physica status solidi (a), Wiley, 2015, 213, pp.183-192. ⟨10.1002/pssa.201532699⟩
physica status solidi (a), 2015, 213, pp.183-192. ⟨10.1002/pssa.201532699⟩
ISSN: 0031-8965
1862-6319
DOI: 10.1002/pssa.201532699⟩
Popis: International audience; A versatile chemical functionalization of single-walled carbon nanotubes (SWNT) is developed to eliminate the conductivity of metallic SWNTs in pristine SWNT mixtures, without sorting. Thanks to the high selectivity of the diazoether reagent, metallic SWNTs can be functionalized while preserving the transport properties of semiconducting SWNTs, even in nonindividually dispersed SWNT solutions. In this way, liters of aqueous semiconducting ink for printing or spray can be prepared at the laboratory scale and used for the fabrication of thin-film transistors (TFT) by spraying. Diazoether grafting also improved SWNT dispersion by preventing rebundling. Consequently, while less conductive than pristine SWNTs, diazoether-treated SWNTs provided higher TFT transconductance thanks to a more homogeneous percolation in the film. SWNT TFTs made on wafer and plastic with pristine and diazoether-treated SWNTs were compared. Sprayed films of diazoether treated, unsorted SWNTs provided TFTs with I ON /I OFF around 500, about 2 orders of magnitude higher than pristine SWNT TFTs. Mobilities were similar, up to 1 cm 2 /V s. Interestingly, diazoether-treated SWNT TFTs kept a high I ON /I OFF in a wide range of SWNT density and channel length, where pristine SWNT films became metallic.
Databáze: OpenAIRE
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