半导体型碳纳米管薄膜的高质量制备及其优化对于碳纳米管基电子器件具有重要意义。其中半导体型碳纳米管的长度是影响薄膜质量的重要因素之一。文章通过聚［9-(1-辛酰基)-9H-咔唑-2,7-二基］(PCz)成功制备了高纯度半导体型碳纳米管溶液, 经过循环沉积工艺, 高效地降低了分散液中的短碳管含量, 有效地提升了半导体型碳纳米管的平均长度, 在此基础上通过标准工艺成功制备了高性能碳纳米管薄膜晶体管。结果显示, 优化后的长碳纳米管溶液制备的薄膜晶体管具有优异的电学性能, 其开关比高达107, 迁移率高达34cm2·V-1·s-1, 比相应的短管性能提升了3倍。

高纯度的单手性单壁碳纳米管对于下一代碳基电子器件的发展具有重要意义。利用聚[(9, 9-二辛基芴-2, 7-二基)-共-联吡啶](PFO-BPy)、聚(9,9－二辛基芴－2,7－二基)(PFO)和聚(9,9－二辛基芴－共苯并噻二唑)(PFO-BT)三种聚合物在有机相中分别分选出(6,5), (7,5)和(10,5)三种手性单壁碳纳米管, 具有较高纯度以及浓度, 并去除了超过99%的残留分散剂。使用上述溶液沉积获得高均匀性和高密度的碳纳米管薄膜, 以此作为器件沟道材料, 制备了手性单壁碳纳米管场效应晶体管阵列。结果显示, 大直径的(10,5)手性碳纳米管晶体管器件具有较好的电学性能, 其迁移率最高达16cm2?V-1?s-1, 开关比达107。

利用高纯度、高均一性的半导体型单壁碳纳米管（sSWCNT）网络薄膜作为薄膜晶体管的沟道材料, 以高透明度、低薄膜电阻的银纳米线（Ag NW）网络薄膜作为源、漏电极, 在玻璃基底上制备了大面积、高透明度的碳纳米管薄膜晶体管阵列, 并使用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄膜在器件表面通过干法封装获得了较低回滞的电子器件, 得到了整体透明度达到82%以上的器件。提出的器件制备方法不仅制备材料易得, 不需要高温过程, 而且能够实现器件的大面积制备, 对碳纳米管薄膜晶体管的全透明柔性化进程具有推进作用。