Enhanced Tunneling in a Hybrid of Single-Walled Carbon Nanotubes and Graphene

Yongping Liao, Kimmo Mustonen*, Semir Tulić, Viera Skákalová, Sabbir A. Khan, Patrik Laiho, Qiang Zhang, Changfeng Li, Mohammad R.A. Monazam, Jani Kotakoski, Harri Lipsanen, Esko I. Kauppinen

*Tämän työn vastaava kirjoittaja

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliArticleScientificvertaisarvioitu

1 Sitaatiot (Scopus)

Abstrakti

Transparent and conductive films (TCFs) are of great technological importance. Their high transmittance, electrical conductivity, and mechanical strength make single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) a good candidate for the raw material for TCFs. Despite the ballistic transport in individual SWCNTs, electrical conductivity of SWCNT networks is limited by low efficiency of charge tunneling between the tube elements. Here, we demonstrate that the nanotube network sheet resistance at high optical transmittance is decreased by more than 50% when fabricated on graphene. This is a comparable improvement as that obtained through gold chloride (AuCl3) doping. However, while Raman spectroscopy reveals substantial changes in spectral features of AuCl3 doped nanotubes, this does not occur with graphene. Instead, temperature-dependent transport measurements indicate that a graphene substrate reduces the tunneling barrier heights, while its parallel conductivity contribution is almost negligible. Finally, we show that combining the graphene substrate and AuCl3 doping, brings the SWCNT thin film sheet resistance down to 36 ω/.

AlkuperäiskieliEnglanti
Sivut11522-11529
Sivumäärä8
JulkaisuACS Nano
Vuosikerta13
Numero10
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä1 tammikuuta 2019
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - 9 syyskuuta 2019
OKM-julkaisutyyppiA1 Julkaistu artikkeli, soviteltu

Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Enhanced Tunneling in a Hybrid of Single-Walled Carbon Nanotubes and Graphene'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

  • Projektit

    PREIN: Fotoniikan Tutkimus ja Innovaatio

    Mäkelä, K.

    01/01/201931/12/2022

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

    CNTstress - Hiilinanoputkimateriaalien käyttö sähkökoneiden jänniterasitusten lieventämisessä

    Zhang, Q., Kauppinen, E., Tavakkoli, M., Ahmad, S. & Khan, M.

    01/09/201831/08/2022

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

    Fotoniikan kaksiulotteiset kerrosmateriaalit

    Holmi, J., Mustonen, P., Lipsanen, H., Mackenzie, D., Junaid, M., Khayrudinov, V., Mäntynen, H., Seppänen, H., Isakov, K. & Qureshi, M.

    01/09/201631/08/2020

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

    Siteeraa tätä

    Liao, Y., Mustonen, K., Tulić, S., Skákalová, V., Khan, S. A., Laiho, P., ... Kauppinen, E. I. (2019). Enhanced Tunneling in a Hybrid of Single-Walled Carbon Nanotubes and Graphene. ACS Nano, 13(10), 11522-11529. https://doi.org/10.1021/acsnano.9b05049