Matériaux électroniques essentiels : Partie 5 - Matériaux à base de carbone
1 Introduction
Les matériaux à base de carbone sont devenus des éléments transformateurs des matériaux électroniques en raison de leurs extraordinaires propriétés physiques, chimiques et électroniques. Le graphène, les nanotubes de carbone (NTC) et les fullerènes sont des matériaux polyvalents dont les applications vont des transistors à grande vitesse aux dispositifs avancés de stockage de l'énergie. La conductivité et la résistance mécanique remarquables du graphène, la structure unidimensionnelle unique et la flexibilité des NTC, ainsi que la configuration moléculaire distincte et les caractéristiques semi-conductrices des fullerènes les ont collectivement positionnés comme des composants essentiels de l'électronique moderne. Cet article explore ces matériaux, en se penchant sur leurs principes, leurs avantages et leurs applications réelles dans les appareils électroniques, illustrant ainsi la manière dont le carbone redéfinit les possibilités en matière d'électronique et de technologie.
2 Le graphène
Legraphène est un allotrope du carbone dans lequel les atomes de carbone sont liés en hybridation sp² pour former une seule couche de graphène en nid d'abeille hexagonal. Les fullerènes (C60), les points quantiques de graphène, les nanotubes de carbone, les nanorubans, les nanotubes de carbone multiparois et les nanocornets peuvent être construits à l'aide de cette structure cristalline du graphène. Les couches de graphène empilées (plus de 10 couches) forment le graphite, les couches étant maintenues ensemble par les forces de van der Waals et un espacement entre les plans cristallins de 0,335 nanomètres. Le graphène possède d'excellentes propriétés optiques, électriques et mécaniques et trouve d'importantes applications dans la science des matériaux, la micro- et la nanofabrication, l'énergie, la biomédecine et l'administration de médicaments, et est considéré comme un matériau révolutionnaire pour l'avenir.
2.1 Structure et propriétés du graphène
L'arrangement des atomes de carbone à l'intérieur du graphène est lié à des orbitales hybrides sp2 comme dans les couches monatomiques du graphite et présente les caractéristiques suivantes : les atomes de carbone ont quatre électrons de valence, dont trois génèrent des liaisons sp2, c'est-à-dire que chaque atome de carbone apporte un électron non lié situé dans les orbitales pz, les orbitales pz des atomes proches voisins sont orientées perpendiculairement au plan et peuvent être formées en une liaison π, les liaisons π nouvellement formées sont à l'état semi-rempli. L'étude confirme que le nombre de coordination des atomes de carbone dans le graphène est de 3, que la longueur de la liaison entre deux atomes de carbone voisins est de 1,42 × 10-10 m et que l'angle entre la liaison et la liaison est de 120°. Outre les liaisons σ qui se lient à d'autres atomes de carbone pour former une structure de couche en nid d'abeille d'un anneau hexagonal, les orbitales pz perpendiculaires au plan de la couche de chaque atome de carbone peuvent former de grandes liaisons π avec plusieurs atomes traversant toute la couche (semblables à des anneaux de benzène), ce qui se traduit par une excellente conductivité électrique et d'excellentes propriétés optiques.
Fig. 1 Le graphène est une structure monocouche d'atomes de carbone.
Le graphène a une mobilité des porteurs d'environ 15 000 cm2/(V-s) à température ambiante, une valeur plus de 10 fois supérieure à celle du silicium et plus de deux fois supérieure à celle de l'antimoniure d'indium (InSb), la substance ayant la plus grande mobilité de porteurs connue. Dans certaines conditions spécifiques telles que les basses températures, la mobilité des porteurs du graphène peut même atteindre 250 000 cm2/(V-s). Contrairement à de nombreux matériaux, la mobilité des électrons du graphène est moins affectée par les changements de température, et la mobilité des électrons du graphène monocouche est d'environ 15 000 cm2/(V-s) à toute température comprise entre 50 et 500 K.
En outre, l'effet Hall quantique demi-entier des porteurs d'électrons et des porteurs de trous dans le graphène peut être observé en modifiant le potentiel chimique sous l'action d'un champ électrique, et les scientifiques ont observé cet effet Hall quantique dans le graphène à température ambiante. Les porteurs dans le graphène suivent un effet de tunnel quantique spécial et ne sont pas rétrodiffusés lorsqu'ils rencontrent des impuretés, ce qui explique la supraconductivité locale du graphène ainsi que sa très grande mobilité des porteurs. Dans le graphène, ni les électrons ni les photons n'ont de masse au repos ; leur vitesse est une constante qui n'a aucun rapport avec l'énergie cinétique.
Le graphène est un semi-conducteur à portée nulle car ses bandes de conduction et de valence se rejoignent au point de Dirac. La zone de Brillouin, le bord de l'espace de la quantité de mouvement aux six positions du point de Dirac, est divisée en deux ensembles de triplets équivalents. En revanche, les semi-conducteurs conventionnels ont généralement Γ comme point principal avec une quantité de mouvement nulle.
2.2 Applications du graphène
Circuits intégrés : Le graphène présente un grand potentiel dans le domaine des circuits intégrés en raison de son excellente conductivité électrique et thermique. Par exemple, IBM a développé avec succès des circuits intégrés composés de plaquettes de graphène qui fonctionnent comme des mélangeurs RF à large bande jusqu'à 10 GHz. En outre, le graphène a été utilisé dans la fabrication de circuits intégrés en 3D pour résoudre les problèmes de dissipation thermique et d'interférences électromagnétiques.
Transistors à effet de champ (FET) : Les transistors à effet de champ en graphène conviennent parfaitement comme matériaux de canal en raison de leur mobilité élevée des porteurs et de leur épaisseur atomique. Les FET en graphène sont utilisés dans les circuits analogiques et numériques. Dans les circuits analogiques, les FET en graphène peuvent être utilisés pour des applications RF ; dans les circuits numériques, des méthodes telles que le dopage chimique peuvent ouvrir la bande interdite du graphène et améliorer son rapport de courant de commutation, augmentant ainsi son potentiel d'utilisation dans les dispositifs logiques numériques.
Fig. 2 Construction d'un transistor à effet de champ au graphène (GFET)
Diode électroluminescente organique (OLED) : Le graphène est utilisé comme électrode conductrice transparente pour les OLED, remplaçant le matériau ITO traditionnel en raison de sa transmission de la lumière et de sa conductivité. Les dispositifs OLED dotés d'électrodes en graphène sont comparables aux électrodes ITO en termes de propriétés optiques et mécaniques, et le graphène est plus souple, ce qui favorise la fabrication de dispositifs d'affichage pliables.
Capteurs chimiques : La surface spécifique élevée du graphène et sa sensibilité à l'environnement lui confèrent un grand potentiel dans le domaine des capteurs chimiques. Les capteurs chimiques en graphène peuvent être utilisés pour détecter divers gaz tels que le NO2 et le NH3 avec une grande sensibilité et de faibles limites de détection.
Dispositifs optoélectroniques : Le graphène présente un grand potentiel dans le domaine des dispositifs optoélectroniques en raison de ses propriétés physicochimiques uniques. Ses avantages comprennent une conductivité électrique élevée, une large absorption spectrale, une mobilité ultra-rapide des porteurs et une bonne flexibilité mécanique. Les larges propriétés d'absorption spectrale du graphène et sa dynamique électronique rapide permettent une détection efficace de l'ultraviolet à l'infrarouge lointain dans les photodétecteurs et conviennent aux communications par fibre optique à grande vitesse et à la détection des térahertz. En tant que matériau conducteur transparent, le graphène est largement utilisé dans les cellules solaires organiques et les cellules solaires à chalcogénure pour améliorer l'efficacité de la conversion photovoltaïque et soutenir les dispositifs flexibles et portables. Il peut également être utilisé comme anode transparente dans les diodes électroluminescentes ou combiné à d'autres matériaux pour améliorer les propriétés luminescentes des écrans flexibles et des dispositifs OLED. En outre, le graphène est largement utilisé dans les modulateurs optiques et les lasers ultrarapides en raison de sa réponse optique non linéaire élevée, qui permet une modulation efficace du signal optique et une sortie laser à impulsions ultracourtes. Sa flexibilité et sa transparence favorisent également le développement de dispositifs optoélectroniques flexibles tels que les écrans incurvés et les peaux électroniques.
3 Nanotubes de carbone (NTC)
Lesnanotubes de carbone, un matériau quantique unidimensionnel doté d'une structure particulière, ont des dimensions radiales de l'ordre du nanomètre et des dimensions axiales de l'ordre du micromètre, et le tube est essentiellement scellé à ses deux extrémités. Les nanotubes de carbone sont principalement constitués d'atomes de carbone disposés de manière hexagonale pour former des tubes circulaires coaxiaux comportant plusieurs couches, voire des dizaines. La distance entre les couches est fixée à environ 0,34 nm et le diamètre est généralement compris entre 2 et 20 nm. Les nanotubes de carbone peuvent être classés en dents de scie, en fauteuil et en spirale en fonction des différentes orientations des hexagones de carbone le long de la direction axiale. Parmi eux, les nanotubes de carbone de type spiralé présentent une chiralité, tandis que les nanotubes de carbone de type dentelé et armchair n'ont pas de chiralité.
3.1 Structure et propriétés des nanotubes de carbone
Les atomes de carbone des nanotubes de carbone sont principalement hybridés sp2, tandis que la structure hexagonale du réseau présente un certain degré de courbure, formant une topologie spatiale qui peut former certaines liaisons hybridées sp3, c'est-à-dire la formation de liaisons chimiques en même temps avec une hybridation mixte de l'état sp2 et sp3, et ces orbitales p se chevauchent pour former de grandes liaisons π hautement exotisées à l'extérieur de la feuille de graphène des nanotubes de carbone. Les grandes liaisons π sur la surface extérieure des nanotubes de carbone constituent la base chimique de la liaison non covalente entre les nanotubes de carbone et certaines macromolécules dotées de propriétés de conjugaison.
Fig. 3 Structure des nanotubes de carbone
Les résultats de la spectroscopie photoélectronique des nanotubes de carbone multiparois montrent que les nanotubes de carbone monoparois et les nanotubes de carbone multiparois combinent certains groupes fonctionnels à leur surface, et que les nanotubes de carbone obtenus par différentes méthodes de préparation ont des structures de surface différentes en raison des différentes méthodes de préparation et des processus de post-traitement. D'une manière générale, les nanotubes de carbone à paroi unique présentent une plus grande inertie chimique et leurs surfaces sont plus pures, tandis que les surfaces des nanotubes de carbone à parois multiples sont beaucoup plus actives et intègrent un grand nombre de groupes de surface, tels que les groupes carboxyles. Les résultats de la détection de la surface des nanotubes de carbone par spectroscopie électronique à rayons X à angle variable montrent que la surface des nanotubes de carbone à paroi simple est chimiquement inerte et que la structure chimique est relativement simple. La structure chimique de la couche interne d'atomes de carbone est relativement simple, la composition chimique de la couche externe d'atomes de carbone est plus complexe, et il y a souvent une grande quantité de carbone amorphe déposée sur la couche externe d'atomes de carbone. En raison de l'inhomogénéité des structures physiques et chimiques, un grand nombre d'atomes de carbone de surface dans les nanotubes de carbone ont des microenvironnements de surface différents et présentent donc également une inhomogénéité énergétique.
Les nanotubes de carbone ne sont pas toujours droits, mais présentent des zones localisées de convexité et de concavité, dues à l'émergence de pentagones et d'heptagones lors de la préparation hexagonale. Si le pentagone apparaît exactement à la pointe du nanotube de carbone, il forme le joint du nanotube de carbone. Lorsque l'heptagone apparaît, le nanotube est concave. Ces défauts topologiques peuvent modifier la structure hélicoïdale des nanotubes de carbone et la structure de la bande d'énergie électronique à proximité de l'endroit où les défauts apparaissent est également modifiée. En outre, deux nanotubes de carbone voisins ne sont pas directement collés l'un à l'autre, mais sont maintenus à distance.
Fig. 4 Configuration de l'instabilité de flambage des nanotubes de carbone présentant des défauts de vacance polyatomique sous charge axiale : (a) nanotubes de carbone présentant des défauts de vacance polyatomique répartis dans la direction axiale ; (b) nanotubes de carbone présentant des défauts de vacance polyatomique répartis dans la direction circonférentielle[1].
Les électrons P des atomes de carbone sur les nanotubes de carbone forment une large gamme de liaisons π hors domaine et, en raison de l'important effet de conjugaison, les nanotubes de carbone présentent des propriétés électriques particulières. Dans le cas des nanotubes de carbone métalliques, la bande de valence et la bande de conduction se chevauchent partiellement, ce qui équivaut à une bande d'énergie à moitié pleine, les électrons peuvent se déplacer librement et présentent une conductivité semblable à celle des métaux ; les nanotubes de carbone semi-conducteurs présentent une petite bande interdite entre la bande de valence et la bande de conduction, et les électrons de la bande de valence peuvent passer dans la bande de conduction à température ambiante pour conduire l'électricité.
Les nanotubes de carbone ont une bonne conductivité électrique car leur structure est identique à la structure lamellaire du graphite. La théorie prévoit que leur conductivité électrique dépend du diamètre de leur tube et de l'angle d'hélice de la paroi du tube. Lorsque le diamètre du tube des NTC est supérieur à 6 nm, la conductivité électrique diminue ; lorsque le diamètre du tube est inférieur à 6 nm, les NTC peuvent être considérés comme des fils quantiques unidimensionnels dotés d'une bonne conductivité électrique. Il a été rapporté que Huang a considéré que les nanotubes de carbone d'un diamètre de 0,7 nm étaient supraconducteurs par calcul, et bien que leur température de transition supraconductrice ne soit que de 1,5 × 10-4 K, cela laisse entrevoir les perspectives des nanotubes de carbone dans le domaine de la supraconductivité.
Le vecteur Ch est couramment utilisé pour représenter la direction de l'arrangement atomique sur les nanotubes de carbone, où Ch = na1 + ma2, noté (n, m). a1 et a2 désignent respectivement les deux vecteurs de base, et (n, m) est étroitement lié à la conductivité électrique des nanotubes de carbone. Pour un nanotube (n, m) donné, s'il y a 2n + m = 3q (q est un nombre entier), cette direction présente une métallicité et est un bon conducteur, sinon elle se comporte comme un semi-conducteur. Pour la direction n = m, les nanotubes de carbone présentent une bonne conductivité électrique, avec une conductivité typiquement jusqu'à 10 000 fois supérieure à celle du cuivre.
3.2 Applications des nanotubes de carbone
EFETs : Les nanotubes de carbone présentent une excellente conductivité électronique et une grande stabilité thermique, ce qui les rend idéaux pour la fabrication d'EFET à haute performance. Les dispositifs à champ électrique, tels que les tubes à images, les écrans fluorescents et les micro-lasers, sont principalement utilisés en microélectronique et en optoélectronique. Ces propriétés des nanotubes de carbone améliorent considérablement les performances d'émission de ces dispositifs.
Capteurs électroniques : Les nanotubes de carbone sont également largement utilisés dans les capteurs électroniques. Grâce à leur très grande sensibilité, ils peuvent détecter de petits changements physiques dans leur environnement et rester stables dans des conditions extrêmes telles que des températures élevées. Les nanotubes de carbone font l'objet d'une attention croissante en tant que nouveau matériau de détection, notamment dans le domaine de l'électronique flexible.
Fig. 5 Composites de nanotubes de carbone à base de cobalt et d'oxyde de manganèse pour améliorer les performances des capteurs
Cellules solaires : Les nanotubes de carbone ont également été utilisés dans les cellules solaires avec des résultats remarquables. Bien que les détails spécifiques ne soient pas décrits en détail dans les résultats de recherche, on peut supposer que leur application dans les effets photovoltaïques peut améliorer l'efficacité et la stabilité des cellules solaires.
4 Les fullerènes
Lefullerène, molécule creuse entièrement composée de carbone, est de forme sphérique, ellipsoïdale, colonnaire ou tubulaire. La structure du fullerène est similaire à celle du graphite, qui est constitué de couches de graphène empilées avec des anneaux à six chaînons, alors que le fullerène contient non seulement des anneaux à six chaînons, mais aussi des anneaux à cinq chaînons et parfois des anneaux à sept chaînons. En fonction du nombre total d'atomes de carbone, les fullerènes peuvent être classés en C20, C60, C70, C76, C80, etc. Parmi eux, le plus petit fullerène est le C20. La structure en cage hautement symétrique du C60 lui confère une grande stabilité, et c'est donc le fullerène le plus étudié de la famille des fullerènes.
Fig. 6 Structure des fullerènes
Le fullerène est l'un des nanomatériaux contenant du carbone les plus importants de ces dernières années en raison de sa structure unique à zéro dimension. En outre, les fullerènes possèdent des propriétés optiques, une conductivité électrique et des propriétés chimiques particulières, de sorte que les fullerènes et leurs dérivés ont été largement utilisés dans les domaines de l'électricité, de la lumière, du magnétisme et de la science des matériaux.
4.1 Structure et propriétés des fullerènes
Mathématiquement, les fullerènes sont tous structurés comme des polyèdres convexes avec des faces pentagonales et hexagonales. Le plus petit fullerène est le C20 avec une configuration ortho-dodécaédrique. Il n'y a pas de fullerènes à 22 sommets, puis il y a tous les fullerènes à C2n, n=12, 13, 14, etc. Le nombre de pentagones dans toutes les structures de fullerènes est de 12 et le nombre d'hexagones est de n-10.
Après qu'il a été possible de produire du C60 en grandes quantités, un grand nombre de ses propriétés ont été découvertes. Haddon et al. ont rapidement découvert que le C60 dopé aux métaux alcalins avait un comportement métallique et, en 1991, on a découvert que le C60 dopé au potassium avait un comportement supraconducteur à 18 K, ce qui représente la température supraconductrice moléculaire la plus élevée à ce jour, et après cela, un grand nombre de propriétés supraconductrices des fullerènes dopés aux métaux ont été découvertes. Il a été démontré que la température de transition supraconductrice augmente avec le volume cellulaire des fullerènes dopés aux métaux alcalins. Le césium peut former les plus grands ions de métal alcalin, c'est pourquoi les matériaux fullerènes dopés au césium ont été largement étudiés, et les propriétés supraconductrices de Cs3C60As à 38 K ont été rapportées récemment, bien qu'à haute pression. Le Cs2RbC60 est celui qui présente la température de transition supraconductrice la plus élevée à 33 K à la pression atmosphérique. La théorie BCS de la supraconductivité dans les solides de C60 suggère que la température de transition supraconductrice augmente avec le volume cellulaire, car l'espacement entre les molécules de C60 est corrélé à une augmentation de la densité d'états au niveau d'énergie de Fermi N (εF). Les scientifiques ont donc effectué de nombreux travaux pour tenter d'augmenter les distances entre les molécules de fullerène, notamment en insérant des molécules neutres dans le réseau A3C60 afin d'augmenter l'espacement tout en maintenant la valence du C60 inchangée. Cependant, cette technique d'amination a permis d'obtenir de manière inattendue des propriétés nouvelles et particulières des complexes d'insertion du fullerène : la transition de Mott-Hubbard et la relation entre l'orientation/l'ordre orbital des molécules de C60 et la structure magnétique. Le solide de C60 est composé de forces interagissant faiblement ; il s'agit donc d'un solide moléculaire qui conserve les propriétés d'une molécule. Les niveaux d'énergie discrets d'une molécule de C60 libre ne se diffusent que faiblement dans le solide, ce qui se traduit par une bande interdite étroite et non chevauchante de seulement 0,5 eV. Dans les solides de C60 non dopés, avec une bande hu 5 fois comme niveau d'énergie HOMO et une bande t1u 3 fois comme niveau d'énergie LUMO vide, ce système est une bande interdite. Mais lorsque le solide C60 est dopé avec des atomes de métal, ces derniers donnent aux électrons de la bande t1u ou à certains des électrons de la bande t1g 3x la possibilité d'occuper et parfois de prendre un caractère métallique. Bien que sa bande t1u soit partiellement occupée, selon la théorie BCS la bande t1u de A4C60 est partiellement occupée devrait avoir des propriétés métalliques, mais c'est un isolant, ce paradoxe peut s'expliquer par l'effet Jahn-Teller, où la déformation spontanée d'une molécule à haute symétrie conduit à la scission de ses orbitales concaténées gagnant ainsi de l'énergie électronique. Cette interaction électron-phonon de type Jahn-Teller est si forte dans les solides C60 qu'elle peut perturber le schéma de la bande de valence d'un état de valence particulier. Des bandes interdites étroites ou des interactions électroniques fortes et un état fondamental condensé sont importants pour comprendre et expliquer la supraconductivité des solides fullerènes. Le modèle simple de Mott-Hubbard produit des états fondamentaux électroniques localisés isolants lorsque la répulsion mutuelle électronique est plus grande que la largeur de bande, ce qui explique l'absence de supraconductivité dans les solides de C60 dopés au césium à la pression atmosphérique. La localisation des électrons t1u entraînés par les interactions électroniques au-delà d'un point critique génère des isolants de Mott, et l'utilisation d'une pression élevée réduit l'espacement des fullerènes les uns par rapport aux autres, ce qui permet au solide C60 dopé au césium de présenter une métallicité et une supraconductivité.
Il n'existe pas de théorie complète sur la supraconductivité des solides de C60, mais la théorie BCS est largement acceptée parce que les fortes interactions électroniques et les couplages électron-phonon de Jahn-Teller peuvent produire des paires d'électrons qui donnent des températures de transition isolant-métal élevées.
4.2 Applications des fullerènes
Condensateurs : Les fullerènes ont d'importantes applications dans la fabrication de condensateurs de haute performance en raison de leur bonne conductivité électrique et de leur stabilité chimique. Leur structure moléculaire unique améliore considérablement la conductivité et la densité de stockage d'énergie des électrodes, tout en augmentant la durée de vie et la fiabilité des condensateurs. Les supercondensateurs améliorés par le fullerène sont capables de stocker et de libérer de grandes quantités d'électricité en peu de temps avec des performances stables et efficaces. Ils sont largement utilisés dans les appareils électroniques et les systèmes de gestion de l'énergie et constituent une solution de haute qualité pour le stockage moderne de l'énergie.
Adhésif conducteur : Les fullerènes peuvent être utilisés pour préparer des adhésifs conducteurs aux performances excellentes, qui jouent un rôle important dans la fixation et la connexion des composants électroniques. Ils fournissent des voies de transport d'électrons efficaces et améliorent considérablement la conductivité. Par rapport aux adhésifs conducteurs traditionnels, les adhésifs conducteurs à base de fullerènes ont une viscosité et une fluidité plus élevées tout en conservant une excellente adhérence, ce qui convient à l'assemblage de dispositifs électroniques de précision tels que les boîtiers de puces, les connexions de circuits flexibles, etc. et répond à la demande d'applications d'adhésifs conducteurs à haute fiabilité.
Fig. 7 Application des FMNS aux supercondensateurs. (a) Image SEM de tubes de C60 μm obtenus par carbonisation à haute température ; (b) courbes de charge-décharge de composites fullerène/MnO2 (l'encart montre l'image SEM des composites) ; (c) courbes de charge-décharge de tubes de C70 μm obtenus par activation KOH (l'encart montre l'image SEM du matériau poreux).
Applications optoélectroniques : Le fullerène, un matériau clé dans les dispositifs optoélectroniques, présente d'excellentes propriétés d'accepteur d'électrons et des performances de semi-conducteur de type n. Sa faible probabilité de complexe porteur et sa grande mobilité électronique en font un matériau idéal pour le transport des électrons. Les molécules de fullerène (par exemple, C60 ou C70) peuvent être couplées à des matériaux semi-conducteurs organiques de type p pour améliorer efficacement l'efficacité de la séparation des charges et la stabilité des performances des dispositifs, qui sont largement utilisés dans les systèmes photovoltaïques organiques (OPV), les transistors à effet de champ organiques (OFET) et les photodétecteurs. Dans les OPV, les fullerènes agissent comme des accepteurs d'électrons pour améliorer l'efficacité de la conversion photoélectrique ; dans les OFET, leurs transistors présentent d'excellentes performances dans des environnements inertes et conviennent aux pilotes d'affichage et aux photodétecteurs ; en outre, les fullerènes améliorent les capacités d'injection d'électrons et de transfert de courant des diodes électroluminescentes (OLED), fournissant un soutien technique pour le développement de dispositifs optoélectroniques à haute efficacité.
5 Conclusion
L'exploration du graphène, des nanotubes de carbone et des fullerènes souligne le vaste potentiel des matériaux à base de carbone pour façonner l'avenir de l'électronique. Leurs propriétés uniques - qu'il s'agisse de la conductivité inégalée du graphène, de la flexibilité et de la résistance à la traction exceptionnelles des nanotubes de carbone ou du comportement électronique et photonique particulier des fullerènes - ont permis des percées dans diverses applications telles que les transistors, les capteurs, les condensateurs et les dispositifs d'émission de lumière. Alors que la recherche et les technologies de fabrication continuent de progresser, ces matériaux promettent de relever les défis actuels, ouvrant la voie à une nouvelle ère de systèmes électroniques innovants, efficaces et durables. Leur intégration dans des technologies de pointe permettra sans aucun doute de progresser dans des domaines allant des énergies renouvelables à l'informatique de nouvelle génération, confirmant ainsi le rôle essentiel du carbone dans l'évolution de l'électronique moderne.
Stanford Advanced Materials (SAM) est un fournisseur clé de matériaux à base de carbone de haute qualité, soutenant ces applications critiques avec des solutions matérielles fiables.
Références
[1] Wang Lei, Zhang Ran-Ran, Fang Wei. Simulation des caractéristiques mécaniques statiques et dynamiques des nanotubes de carbone et des nanopépodes de carbone avec des défauts. Acta Phys. Sin., 2019, 68(16) : 166101. doi : 10.7498/aps.68.20190594
[2] [1] Xu T, Shen W, Huang W, et al.Fullerene Micro/Nanostructures : Controlled Synthesis and Energy Applications[J].Materials Today Nano, 2020.DOI:10.1016/j.mtnano.2020.100081.
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