透明導(dǎo)電薄膜是觸控屏、平板顯示器、光伏電池、有機發(fā)光二極管等電子和光電子器件的重要組成部件。氧化銦錫（ITO）是當前應(yīng)用最為廣泛的透明導(dǎo)電薄膜材料，但ITO不具有柔性且銦資源稀缺，難以滿足柔性電子器件等的發(fā)展需求。單壁碳 納米管（SWCNT）相互搭接形成的二維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有柔韌、透明、導(dǎo)電等特點，是構(gòu)建柔性透明導(dǎo)電薄膜的理想材料。但已報道SWCNT薄膜的透明導(dǎo)電性能仍與ITO材料有較大差距。因此，進一步提高SWCNT薄膜的透明導(dǎo)電特性是實現(xiàn)其器件應(yīng)用的關(guān)鍵。分析表明，SWCNT透明導(dǎo)電薄膜中的管間接觸電阻和管束聚集效應(yīng)是制約其性能提高的主要瓶頸。一方面，由于SWCNT之間的接觸面積小且存在肖特基勢壘，載流子在搭接處的隧穿效應(yīng)較弱，使得管間接觸電阻遠高于SWCNT的自身電阻；另一方面，雖然SWCNT的直徑一般僅為1-2nm，但由于范德華力的作用其通常聚集成直徑幾十、上百納米的管束以降低表面能；管束內(nèi)部的SWCNT會吸光而降低薄膜的透光率，但對薄膜的電導(dǎo)幾乎沒有貢獻。因此，研制高性能SWCNT柔性透明導(dǎo)電薄膜的關(guān)鍵是獲得單根分散、低接觸電阻的SWCNT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。　　 BMX x(W]  
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最近，中國科學院金屬研究所與上�？萍即髮W物質(zhì)學院聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生蔣松在金屬所先進炭材料研究部的導(dǎo)師指導(dǎo)下與合作者采用浮動催化劑化學氣相沉積法制備出具有“碳焊”結(jié)構(gòu)、單根分散的SWCNT透明導(dǎo)電薄膜（圖1A）。通過控制SWCNT的形核濃度，所得薄膜中約85%的碳管以單根形式存在（圖1B），其余主要為由2-3根SWCNT構(gòu)成的小管束。進而，通過調(diào)控反應(yīng)區(qū)內(nèi)的碳源濃度，在SWCNT網(wǎng)絡(luò)的交叉節(jié)點處形成了“碳焊”結(jié)構(gòu)（圖1A）。研究表明該碳焊結(jié)構(gòu)可使金屬性-半導(dǎo)體性SWCNT間的肖特基接觸轉(zhuǎn)變?yōu)榻鼩W姆接觸（圖1C-F），從而顯著降低管間接觸電阻。由于具有以上獨特的結(jié)構(gòu)特征，所得SWCNT薄膜在90%透光率下的方塊電阻僅為41Ω □-1；經(jīng)硝酸摻雜處理后，其方塊電阻進一步降低至25Ω □-1，比已報道碳納米管透明導(dǎo)電薄膜的性能提高2倍以上，并優(yōu)于柔性基底上的ITO（圖2A-B）。利用這種高性能SWCNT透明導(dǎo)電薄膜構(gòu)建了柔性有機發(fā)光二極管（OLED）原型器件，其電流效率達到已報道SWCNT OLED器件最高值的7.5 倍（圖2C-D），并具有優(yōu)異的柔性和穩(wěn)定性。 Ci*TX  
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該研究從SWCNT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計與調(diào)控出發(fā)，有效解決了限制其透明導(dǎo)電性能提高的關(guān)鍵問題，獲得了具有優(yōu)異柔性和透明導(dǎo)電特性的SWCNT薄膜，可望推動SWCNT在柔性電子及光電子器件中的實際應(yīng)用。主要研究結(jié)果于5月4日在Science Advances在線發(fā)表（Sci. Adv. 4, eaap9264 (2018)，DOI: 10.1126/sciadv.aap9264）。該研究工作得到了科技部、基金委、中科院等部署的相關(guān)項目的支持。  %;W8;  
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