Semiconductor nanochannels in metallic carbon nanotubes by thermomechanical chirality alteration

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作者
Dai‐Ming Tang,Sergey V. Erohin,Dmitry G. Kvashnin,V. A. Demin,Ovidiu Cretu,Song Jiang,Lili Zhang,Peng‐Xiang Hou,Guohai Chen,Don N. Futaba,Yongjia Zheng,Rong Xiang,Xin Zhou,Feng‐Chun Hsia,Naoyuki Kawamoto,Masanori Mitome,Y. Nemoto,Fumihiko Uesugi,Masaki Takeguchi,Shigeo Maruyama
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:374 (6575): 1616-1620 被引量:47
标识
DOI:10.1126/science.abi8884
摘要

Carbon nanotubes have a helical structure wherein the chirality determines whether they are metallic or semiconducting. Using in situ transmission electron microscopy, we applied heating and mechanical strain to alter the local chirality and thereby control the electronic properties of individual single-wall carbon nanotubes. A transition trend toward a larger chiral angle region was observed and explained in terms of orientation-dependent dislocation formation energy. A controlled metal-to-semiconductor transition was realized to create nanotube transistors with a semiconducting nanotube channel covalently bonded between a metallic nanotube source and drain. Additionally, quantum transport at room temperature was demonstrated for the fabricated nanotube transistors with a channel length as short as 2.8 nanometers.
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