具有半导体特性的碳纳米管如果可以排列成密集的阵列，则有望实现比用于场效应晶体管（FET）中的硅（Si）更快的性能和更低的功耗。
近日，威斯康星大学麦迪逊分校Michael S. Arnold报道了在液/液界面收集的纳米管自组装形成的二维（2D）向列型液晶，这些向列型液晶与流动整体保持一致。
文章要点
1）研究人员通过在水相子相表面施加具有恒定厚度和流速的连续的、结构良好的墨层来获得2D液晶。纳米管聚集在界面上，在散装墨水浓度从5到200µg ml−1的窗口内形成亚单层2D液晶。而在该窗口以下和以上的浓度下，分别获得了随机取向的稀疏纳米管薄膜和较厚的多层纳米管薄膜。
2）由于墨水厚度和速度恒定，2D纳米管组件可以在可扩展和连续的工艺中转移到目标衬底上。这一过程被称为2D向列切向流界面自组装（TAFISA）。TAFISA纳米管阵列的出色对准(在±6°范围内)和该技术的连续性是在工业电子中开发碳纳米管所需的均匀性和可扩展性方面迈出的重要一步。
3）传输组件的出色对准和均匀性使得开发的FET在-0.6 V下具有出色的on态电流密度，平均值为520 Am-1，变化仅为19%。此外，带有离子凝胶顶栅的FET显示出低至60 mV decade−1的亚阈值摆幅。此外，研究人员利用TAFISA在10 cm的衬底上实现了2D液晶的沉积，从而证明了2D纳米管液晶在商业半导体电子中的应用前景。
参考文献
Katherine R. Jinkins, et al, Aligned 2D carbon nanotube liquid crystals for wafer-scale electronics, Sci. Adv. 2021
DOI: 10.1126/sciadv.abh0640
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh0640
