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【24h】

Narrowing SWNT diameter distribution using size-separated ferritin-based Fe catalysts

机译：使用尺寸分离的铁蛋白基铁催化剂缩小SWNT直径分布

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Sensors and devices made from single-walled carbon nanotubes (SWNTs) are most often electrically probed through metal leads contacting the semiconducting SWNTs (s-SWNTs). Contact barriers in general and Schottky barriers (SBs) in particular are usually obtained at a metal-semiconductor interface. The unique one-dimensional structure (1D) of SWNTs allows tailoring of the SB heights through the contact metal type and the size of the s-SWNT bandgap. A large workfunction reduces the SB height (e.g. using Pd as the metal contact material). The bandgap of an SWNT is inversely proportional to its diameter. Ohmic contacts—the preferable choice-are achieved for s-SWNTs with diameters greater than 2 nm on Pd metal leads. SWNT device reproducibility, on the other hand, requires a narrow distribution of the SWNT diameters. Here, we present a method to fabricate SWNTs with a large and adjustable mean diameter (1.9-2.4 nm) and very narrow diameter distribution (±0.27 nm at mean diameter 1.9 nm). The results are achieved through a size separation of the ferritin catalyst particles by sedimentation velocity centrifugation prior to their use in the chemical vapor deposition (CVD) formation of SWNTs.
机译：由单壁碳纳米管（SWNT）制成的传感器和设备最经常通过与半导体SWNT（s-SWNT）接触的金属引线进行电探测。通常在金属-半导体界面处获得一般的接触势垒，尤其是肖特基势垒（SB）。 SWNT的独特一维结构（1D）允许通过接触金属类型和s-SWNT带隙的大小来定制SB高度。较大的功函数会减小SB高度（例如，使用Pd作为金属触点材料）。 SWNT的带隙与其直径成反比。对于在Pd金属引线上直径大于2 nm的s-SWNT，实现了欧姆接触（最好的选择）。另一方面，SWNT装置的再现性要求SWNT直径的狭窄分布。在这里，我们提出一种制造具有大且可调节的平均直径（1.9-2.4 nm）和非常窄的直径分布（在平均直径1.9 nm时为±0.27 nm）的单壁碳纳米管的方法。通过在沉淀物铁蛋白催化剂颗粒用于SWNTs的化学气相沉积（CVD）形成之前，通过沉淀速度离心法对铁蛋白催化剂颗粒进行大小分离，从而获得结果。

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