پژوهشگران موفق شدند با استفاده از ترکیب دو روش، نانولوله‌کربنی نیمه‌هادی با خلوص تقریبا ۱۰۰ درصد تولید کنند. برای این کار آنها از سانتریفیوژ بسیار قوی و رسوب دی‌الکتروفوریز استفاده کردند.
تولید نانولوله‌کربنی نیمه‌هادی با خلوص تقریبا ۱۰۰ درصد
پژوهشگران موفق شدند با استفاده از ترکیب دو روش، نانولوله‌کربنی نیمه‌هادی با خلوص تقریبا ۱۰۰ درصد تولید کنند. برای این کار آنها از سانتریفیوژ بسیار قوی و رسوب دی‌الکتروفوریز استفاده کردند.
یکی از اصلی‌ترین موانع در تحقق رویای تولید ادوات الکترونیکی مبتنی بر نانولوله‌های کربنی و ترکیب آنها با فناوری‌های پردازش مبتنی بر سیلیکون، این حقیقت است که تبدیل فرآیند تولید این ادوات از مقیاس آزمایشگاهی به حالتی که تعداد زیادی مدار روی یک تراشه قرار گیرد، کاری دشوار و چالش برانگیز است.
مسئله بنیادی در تولید ادوات نانولوله‌های کربنی هنوز بزرگ‌ترین چالش در تجاری سازی الکترونیک نانولوله‌های کربنی است.
دو نوع مشکل هنوز در تولید انبوه ادوات الکترونیکی مبتنی بر نانولوله‌های کربنی تک جداره وجود دارد: ۱- وجود نانولوله‌های کربنی تک جداره با خواص الکترونیکی متفاوت در یک محصول ۲- نیاز با دمای بالا در فرایند تولید نانولوله‌های کربنی تک جداره.
کاربرد آرایه‌های نانولوله‌های کربنی تک جداره مرتب شده ( خواه فلزی، خواه نیمه‌هادی) در حسگری، MEMS، ادوات الکترونیکی و ادوات اپتوالکترونیکی به صورت جدی توسط گروه‌های تحقیقاتی دنبال می‌شود. چالش‌های آنها در این راه، تولید محلول‌های حاوی نانولوله‌های کربنی تک جداره مرتب شده (براساس خواص الکتریکی) در حجم انبوه و همچنین استفاده از آنها در ادواتی نظیر ویفرها در حجم انبوه است. این مشکلات، محدودیت‌های بنیادین نیستند و تنها چالش‌ها مهندسی‌اند، بنابراین با تحقیقات و بهینه سازی قابل حل هستند.
در سال ۲۰۰۷، یک گروه تحقیقاتی موفق شد با دقت بالا و به‌طور مستقیم نانولوله‌های کربنی را به‌صورت متراکم با دانسیته بیش از یک میلیون بر سانتیمتر مربع تولید کنند. آنها این کار را با استفاده از دی الکتروفوریز انجام دادند. تحقیقاتی این چنین، گامی بزرگ به‌سوی تجاری سازی الکترونیک مبتنی بر نانولوله‌های کربنی و ترکیب آن با فناوری پردازش مبتنی بر سیلیکون است.
در گامی دیگر به‌سوی ترکیب نانولوله‌های کربنی تک جداره با مدارات الکترونیک پیچیده در حجم بالا، محققان با استفاده از روش رسوب دی الکتروفوریز و سانتریفیوژ، توانستند نانولوله‌های کربنی تک جداره را مرتب کنند. دانشمندان دانشگاه نورث‌وسترن با استفاده از سانتریفیوژ بسیار قوی توانستند نانولوله‌های کربنی تک جداره فلزی و نیمه‌هادی را از هم جدا کرده و نانولوله کربنی نیمه‌هادی با درصد خلوص ۹۹ درصد به‌دست آورند. آنها سپس از رسوب دی الکتروفوریز استفاده کردند تا این نمونه را به خلوص ۱۰۰ درصد برسانند. این کار از آن جهت بسیار مهم است که نانولوله‌های کربنی تک جداره اهمیت زیادی در تولید مدارات الکترونیک دارد. این اولین باری است که می‌توان چنین محصولی با خلوص تقریبا ۱۰۰ درصد تولید کرد.
