碳納米管技術(shù)深度探索，為你拓展新的電子應用商機

    碳納米管(CNT)與石墨烯(graphene)不但可在有機材料中展現(xiàn)驚人的電子特性；同時，在傳感器、微電子與半導體組件、場發(fā)射顯示器(FED)、納米電極與能源轉(zhuǎn)換組件(如燃料電池與一般電池)等電子與電氣應用中，它也存在著無窮的發(fā)展?jié)摿Α?/P>

    由化學結(jié)構(gòu)來看，CNT可作為有機與無機半導體/導體的替代方案，但其成本仍是目前最大的限制。然而，隨著應用成長與制造成本減少，其成本也可望快速降低。 由于CNT的載子遷移率較硅(Si)更高，因而可制造出快速的開關(guān)晶體管，這使業(yè)界對于CNT一直保持著濃厚的興趣。相形之下，許多公司目前為晶體管所開發(fā)的聚合物有機物質(zhì)，其遷移率仍相當?shù)�，嚴重地限制了更多可能的應用�?/P>

    CNT在電子領(lǐng)域的最初應用將是透光導體，如在顯示器應用中取代ITO、觸控屏幕、太陽能電池，以及連接TFT與前端面板如OLED的顯示器總線等應用。

    全球業(yè)者都在關(guān)注快速成長的CNT與石墨烯電子應用，特別是在印刷電路與太陽光電領(lǐng)域，這些材料本身的特性和近期取得的技術(shù)進展，大幅拓展了可能的應用范圍，也激起更多廠商投入的意愿。

    由芬蘭赫爾辛基科技大學(TKK)在2004年獨立而出的Canatu公司，目前正生產(chǎn)基于CNT的薄膜，以及其納米材料CNT薄膜NanoBud。該公已 發(fā)表了有關(guān)石墨烯與CNT的重要創(chuàng)新和商業(yè)應用，包括透明電極、半導體、電阻、電容，以及用于顯示器、太陽能、觸控屏幕和雷射等領(lǐng)域的飽和吸收體等。 Canatu的重要創(chuàng)新包括Carbon NanoBuds、傳統(tǒng)CNT與富勒烯間的混合物質(zhì)、CNT與NanoBud合成制程，以及稱為Direct Dry Printing的組件生產(chǎn)方法；這些創(chuàng)新技術(shù)能夠產(chǎn)出超高品質(zhì)的同質(zhì)化與圖案化的薄膜。

    Canatu著重于薄膜半導體與導體的應用，涵蓋范圍包括太陽電池與顯示器的透明電極、脈沖雷射的飽和吸收體，以及場效晶體管的半導體薄膜等。其圖案化的透明導體薄膜適用于取代 LCD與OLED顯示器、薄膜太陽能電池等應用中的ITO。Canatu正與一些公司合作，以將其薄膜產(chǎn)品整合在更多應用中，包括電子閱讀器(e- reader)、觸控屏幕、薄膜顯示器與太陽電池等。

    Canatu表示，該公司將針對各種不同的導體、透明物質(zhì)推出同質(zhì)且圖形化的薄膜，并將開始為幾家策略伙伴針對其應用規(guī)格供應專用的薄膜。Canatu公司CEO David Brown預計，未來五年內(nèi)，其出貨量可望成長300%。

    加州史丹佛大學也針對基于CNT的宏觀電子與納米電子進行研究，包括了解分子與CNT互動的基本原理、金屬/半導體CNT分離技術(shù)的開發(fā)、自CNT中提煉大型薄膜晶體管的制造與最佳化、以及自組式與圖形化CNT等計劃。

    史丹佛大學的一個研究小組正致力于將可印刷的碳納米管應用于高性能能量儲存組件之中。史丹佛大學材料科學暨工程學系教授Yi Cui及一位助理教授的研究范圍包含了具備極高能量與功率密度的全新超低成本復雜印刷超級電容、針對電池應用的完整印刷納米管集電器，以及可伸縮且能穿戴 的軟性納米管能量儲存組件。

    Nantero公司則著重于納米管內(nèi)存與電子組件的開發(fā)，特別是基于納米管的資料儲存組件。該公司的高密度納米管非揮發(fā)性隨機存取內(nèi)存(NRAM)組件采用包含了懸浮式單層(single-walled)或多層(multi-walled)的 CNT所制造。對于邏輯閘與CMOS技術(shù)的整合，該公司表示深具信心。