Dresden 2011 – wissenschaftliches Programm

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HL: Fachverband Halbleiterphysik

HL 44: Poster Session I

HL 44.8: Poster

Dienstag, 15. März 2011, 18:00–21:00, P3

Dynamische Separation von Kohlenstoffnanoröhren — •Frieder Ostermaier, Juliane Posseckardt und Michael Mertig — TU Dresden, Professur für Physikalische Chemie, Mess- und Sensortechnik, 01062 Dresden, Germany

Einwandige Kohlenstoffnanoröhren (SWCNT) haben aufgrund ihrer besonderen elektronischen Eigenschaften großes Potenzial als Bausteine einer zukünftigen nanoskaligen Elektronik. Metallische mSWCNT sind dabei als Leiterbahnen geeignet und halbleitende scSWCNT können zur Herstellung von Feldeffekttransistoren verwendet werden. Für diese Anwendungen ist es erforderlich, SWCNT mit definierten elektronischen Eigenschaften zur Verfügung zu stellen. Bisher gibt es allerdings noch kein Herstellungsverfahren, das nur mSWCNT oder nur scSWCNT produziert. Deshalb ist eine Sortierung der SWCNT für technische Anwendungen unbedingt erforderlich. Mit bekannten Batch-Verfahren, wie der Dichtegradienten-Ultrazentrifugation, können nur geringe Mengen sortierter SWCNT hergestellt werden.

Wir haben deshalb die kontinuierliche Sortierung von SWCNT durch Dielektrophorese (DEP) in einem mikrofluidischen Kanal untersucht. Dabei wird eine quer zur Strömung gerichtete DEP-Kraft genutzt, die oberhalb einer Grenzfrequenz für mSWCNT und scSWCNT ein unterschiedliches Vorzeichen besitzt.

Zur Dispergierung der SWCNT wurde Sodiumcholat und das organische Lösungsmittel N-Methyl-2-pyrrolidon verwendet. Letzteres ermöglicht die Sortierung bei sehr viel kleineren Frequenzen. Zur Analyse der sortierten Dispersionen wurde UV/VIS-Spektroskopie verwendet.