یک گروه از شرکت IBM با روشی موسوم به Langmuir-Schaefer، توانست با کمک نانولوله‌های کربنی تک دیواره‌ی متراکم و هم‌راستا که به صورت الکترونیکی خالص شده‌اند، نیمه‌رساناهایی با تراکم سطحی بیش از ۵۰۰ لوله در میکرون را بسازند.
رکورد جدیدی برای ترانزیستورهای نانولوله کربنی
یک گروه از شرکت IBM با روشی موسوم به Langmuir-Schaefer، توانست با کمک نانولوله‌های کربنی تک دیواره‌ی متراکم و هم‌راستا که به صورت الکترونیکی خالص شده‌اند، نیمه‌رساناهایی با تراکم سطحی بیش از ۵۰۰ لوله در میکرون را بسازند.
ترانزیستورهایی که با استفاده از این نانولوله‌ها ساخته شدند، با چگالی جریان تحریک بیش از µA/m 120، رسانایی متقابل µS/m 40 و نسبت حالت روشن به خاموش بیشتر از ۱۰۰۰، رکورد تازه‌ای در خواص ترانزیستورها به وجود آوردند.
مدارهای میکروالکترونیکی متداول با گذشت زمان کوچکتر شده‌اند اما به علت خواص سیلیکون‌ها این کاهش اندازه با محدودیت‌هایی روبروست. دانشمندان امیدوارند نانولوله‌های کربنی روزی جایگزین مدارهای الکترونیکی سیلیکونی شوند.
تولید نانولوله‌های متراکم و هم‌راستا با استفاده از روش ترسیب بخار شیمیایی (CVD) بر روی زیرلایه‌ها روشی متداول است اما در این روش مخلوطی از لوله‌های فلزی و نیمه‌رسانا تولید می‌شود. جدا کردن لوله‌های فلزی از لوله‌های نیمه رسانا، بدون کاهش کارایی لوله‌های نیمه‌رسانا، کاری مشکل است.
تصویر میکروسکوپ الکترونی پیمایشگرِ رنگی شده.
نانولوله‌های فلزی و نیمه‌رسانا می‌توانند ابتدا در فاز مایع از هم جدا شده و سپس با استفاده از یک میدان الکتریکی خارجی و یا نیروهای برشی، به صورت آرایه‌های هم‌راستا آرایش یابند؛ اما متاسفانه این روش تنها تراکم ۵۰ لوله در میکرومتر را تولید می‌کند که بسیار کم است و خروجی جریان از این آرایه‌ها، به هیچ طریقی نمی‌تواند با تجهیزات ساخته شده‌ی پایه سیلیکونی، در کاربردهای با کارایی بالا، رقابت کند.
یک گروه به رهبری ویلفِرِد هانش از مؤسسه تحقیقاتی IBM واقع در نیویورک، برای رسیدن به تراکم بالای نانولوله‌ها، از تکنیک Langmuir-Schaefer (یک راه‌حل فراگیر برای ساخت آرایه‌های متراکم از نانومواد یک بعدی مانند نانولوله‌های تک‌دیواره یا نانوسیم‌ها) استفاده کرد. این روش همچنین می‌تواند افزایش مقیاس پیدا کرده و در ساخت آرایه‌های نانوساختاری ویفر (ورقه نازک که بر روی آن مدارات مجتمع جهت ایجاد یک تراشه قرار دارند) نیز استفاده شود.
کینگ کااو، یکی از این پژوهشگران، توضیح می‌دهد: «پس از پخش نانولوله‌ها بر روی سطح آب، آنها با کمک کشش سطحی بر روی سطح پراکنده‌شده تا تبدیل به یک تک‌لایه شوند. نانولوله‌ها در حین پراکنده‌شدن، جهت‌گیری تصادفی نیز به خود می‌گیرند. در مرحله بعد آنها فشرده شده و فشار وارد شده، جهت‌گیری یکسانی به آنها می‌دهد. میزان تراکم، تابعی از قطر نانولوله است.» آرایه‌های ساخته شده حاوی بیش از ۹۹% نانولوله نیمه‌رسانا است.
کااو ادامه داد: «انتظار می‌رود سیلیکون تا چند سال آینده از رده خارج شود، بنابراین یکی از اهداف شرکت IBM، جایگزینی سیلیکون با نانولوله‌های کربنی در تجهیزات الکترونیکی منطقی با کارایی بالا است. چرا که ترانزیستورهای نانولوله‌ای، تراشه‌ها را با یک سوم توان و سه برابر سریع‌تر از تجهیزات سیلیکونی به کار می‌اندازند.» یافته‌های این محققان گامی مهم در رسیدن به این هدف است.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.
