Polymer-wrapped carbon nanotubes for high performance field effect transistors
| Promotie: | Dhr. V. (Vladimir) Derenskyi |
| Wanneer: | 11 juli 2017 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotor: | M.A. (Maria Antonietta) Loi, Prof |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Elektronica maken van koolstofnanobuisjes
Vladimir Derenskyi onderzocht het fabriceren en optimaliseren van veldeffect transistoren gemaakt met enkelwandige koolstofnanobuisjes (SWNTs). Zijn doel was het verbeteren van de prestaties van deze transistoren en het ontwikkelen van een productietechniek die schaalbare en reproduceerbaar is. Daarbij keek hij naar de effecten van verschillende productietechnieken op de werking van de transistoren. Op fundamenteel niveau keek hij hoe de ladingdragers zich door het materiaal bewegen.
Belangrijk is om het juiste type SWNT te isoleren, omdat die tijdens het productieproces altijd in een mengsel ontstaan. Hiervoor gebruikte Derenskyi een techniek waarbij polymeren zich om specifieke SNWTs wikkelen. Met behulp van deze polymeren is het mogelijk specifieke koolstofnanobuisjes uit het mengsel te halen. Via elektrische karakteristieken van de veldeffect transistoren kon hij de zuiverheid van de halfgeleidende SWNT-oplossing schatten op meer dan 99.9%.
Ook onderzocht Derenskyi de fabricatie van koolstofnanobuis veldeffect transistoren door middel van chemische zelfassemblage van halfgeleidende enkelwandige koolstofnanobuizen op substraten met vooraf gefabriceerde elektrodes. Hij heeft het polymeer voorzien van thiol-houdende zijketens om chemische zelfassemblage van de geselecteerde SWNTs op gouden elektrodes mogelijk te maken. De apparaten met individuele SWNTs hebben een uniek hoge opbrengst van 100 procent voor het aantal werkende transistoren, wat hiervoor nog nooit behaald is. De SWNTs die door middel van de thiolgroepen geassembleerd zijn zitten stabiel verankerd aan het substraat en zijn bestand tegen externe perturbatie zoals sonicatie in organische oplosmiddelen.
Het promotieonderzoek van Vladimir Derenskyi vond plaats bij de afdeling Photophysics and OptoElectronics van het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering van STW/NWO.