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본 논문에서는 금속성과 반도체가 혼합되어 있는 단일층 탄소나노튜브(SWNT)를 수산화나트륨과 원심분리기를 이용하여 수용액상에서 분리를 하는 방법을 소개한다. 반도체 SWNT는 수용액의 부유층에 위치하며, 반면에 금속성 SWNT는 침전된다. 이러한 분리는 금속성 SWNT의 electrionic structure에 의해 수산화이온이 선택적 부착되고, 각 수산화이온의 ...

본 논문에서는 금속성과 반도체가 혼합되어 있는 단일층 탄소나노튜브(SWNT)를 수산화나트륨과 원심분리기를 이용하여 수용액상에서 분리를 하는 방법을 소개한다. 반도체 SWNT는 수용액의 부유층에 위치하며, 반면에 금속성 SWNT는 침전된다. 이러한 분리는 금속성 SWNT의 electrionic structure에 의해 수산화이온이 선택적 부착되고, 각 수산화이온의 수소결합에 의하여 침전되는 원리이다. 여기서 분리한 반도체 SWNT를 이용하여 유리기판 위에 박막 트랜지스터를 제작하였고, on/off 전류비 6.25×10^4를 얻었다. 수용액을 기반으로 하는 인듐-갈륨-아연-산화물(IGZO)와 SWNT를, SWNT의 질량비를 달리하여 TFT를 제작하였다. IGZO TFT의 성능을 증가시키기 위해서, SWNT를 캐리어 수송로드(transport rod)로서 사용하였으며, 포화 전계이동도(μsat)와 on/off 전류비는 SWNT의 질량비에 따라 변화되었다. SWNT의 질량비는 IGZO TFT의 채널층에서 주요한 역할을 하며, 본 실험에서 최적화된 SWNT의 질량비는 0.02 wt.%이며, μsat는 0.11 cm^2/Vs, on/off 전류비는 10^5, 문턱전압은 -2.5 V, S-factor는 4.1 V/decade를 얻었다.

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