Funcionalização Química Eletronicamente Seletiva de Nanotubos de Carbono: Correlação entre Respostas Espectrais de Raman e Elétricas

Nanotubos de carbono de parede única (SWNTs) demonstram propriedades eletrônicas e mecânicas notáveis úteis em áreas em desenvolvimento, como sistemas nanoeletromecânicos e eletrônicos flexíveis. No entanto, a distribuição eletrônica altamente inhomogênea resultante dos diferentes diâmetros e quiralidade em amostras de SWNT sintetizadas impõe limitações severas. Métodos de funcionalização química seletiva, recentemente demonstrados, podem fornecer um meio simples e escalável de eliminar tubos metálicos de transistores e dispositivos eletrônicos SWNT. Aqui, relatamos estudos combinados de transporte de elétrons e Raman sobre a reação de 4-bromobenzeno diazonium tetrafluoroborato diretamente com transistores individuais e redes de SWNT. Primeiro, os estudos de Raman são realizados em SWNTs isolados, crescidos em substratos de SiO2/Si por deposição de vapor químico, com e sem contatos metálicos. Tubos metálicos mostraram, em média, maior reatividade em relação a reagentes diazonium. No entanto, uma considerável degradação das propriedades elétricas dos tubos semicondutores ocorre se a reação for realizada até o ponto em que a condutividade dos tubos metálicos é significativamente suprimida. Insights de estudos de tubos individuais são então aplicados para elucidar as respostas elétricas e as respostas de Raman de transistores de redes aleatórias de SWNT de diferentes comprimentos de canal à funcionalização química.