Large-Area Assembly of Densely Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes Using Solution Shearing and Their Application to Field-Effect Transistors

Advanced Materials

Volumn 27, Issue 16, 2015, Pages 2656-2662

  Park, Steve ^a   Pitner, Gregory ^a   Giri, Gaurav ^a   Koo, Ja Hoon ^a   Park, Joonsuk ^a   Kim, Kwanpyo ^a   Wang, Huiliang ^a   Sinclair, Robert ^a   Wong, H S Philip ^a   Bao, Zhenan ^a  

^a Stanford University   (United States)

Author keywords

alignment; assembly; carbon nanotubes; patterning; transistors

Indexed keywords

ALIGNMENT; ASSEMBLY; CARBON; CARBON NANOTUBE FIELD EFFECT TRANSISTORS; CARBON NANOTUBES; FIELD EFFECT TRANSISTORS; SHEARING; TRANSISTORS; YARN;

ALIGNED SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES; PATTERNING; RANDOM NETWORK; SOLUTION SHEARING;

SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES (SWCN);

EID: 85027939206     PISSN: 09359648     EISSN: 15214095     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adma.201405289     Document Type: Article

References (85)

1. T. Durkop, S. A. Getty, E. Cobas, M. S. Fuhrer, Nano Lett. 2003, 4, 35.
2. S. J. Wind, J. Appenzeller, P. Avouris, Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 4.
3. A. Javey, J. Guo, M. Paulsson, Q. Wang, D. Mann, M. Lundstrom, H. J. Dai, Phys. Rev. Lett. 2004, 92, 4.
4. A. Javey, J. Guo, Q. Wang, M. Lundstrom, H. J. Dai, Nature 2003, 424, 654.
5. A. D. Franklin, M. Luisier, S.-J. Han, G. Tulevski, C. M. Breslin, L. Gignac, M. S. Lundstrom, W. Haensch, Nano Lett. 2012, 12, 758.
6. A. Javey, R. Tu, D. B. Farmer, J. Guo, R. G. Gordon, H. J. Dai, Nano Lett. 2005, 5, 345.
7. A. Javey, H. Kim, M. Brink, Q. Wang, A. Ural, J. Guo, P. McIntyre, P. McEuen, M. Lundstrom, H. J. Dai, Nat. Mater. 2002, 1, 241.
8. A. Javey, J. Guo, D. B. Farmer, Q. Wang, D. W. Wang, R. G. Gordon, M. Lundstrom, H. J. Dai, Nano Lett. 2004, 4, 447.
9. S. Park, M. Vosguerichian, Z. Bao, Nanoscale 2013, 5, 1727.
10. T. Takahashi, K. Takei, A. G. Gillies, R. S. Fearing, A. Javey, Nano Lett. 2011, 11, 5408.
11. B. K. Sarker, S. Shekhar, S. I. Khondaker, ACS Nano 2011, 5, 6297.
12. N. Rouhi, D. Jain, P. J. Burke, ACS Nano 2011, 5, 8471.
13. Z. Ming, A. Jagota, E. D. Semke, B. A. Diner, R. S. McLean, S. R. Lustig, R. E. Richardson, N. G. Tassi, Nat. Mater. 2003, 2, 338.
14. A. Nish, J.-Y. Hwang, J. Doig, R. J. Nicholas, Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 640.
15. H. P. Li, B. Zhou, Y. Lin, L. R. Gu, W. Wang, K. A. S. Fernando, S. Kumar, L. F. Allard, Y. P. Sun, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1014.
16. T. Tanaka, H. Jin, Y. Miyata, S. Fujii, H. Suga, Y. Naitoh, T. Minari, T. Miyadera, K. Tsukagoshi, H. Kataura, Nano Lett. 2009, 9, 1497.
17. M. S. Arnold, A. A. Green, J. F. Hulvat, S. I. Stupp, M. C. Hersam, Nat. Nanotechnol. 2006, 1, 60.
18. H. W. Lee, Y. Yoon, S. Park, J. H. Oh, S. Hong, L. S. Liyanage, H. Wang, S. Morishita, N. Patil, Y. J. Park, J. J. Park, A. Spakowitz, G. Galli, F. Gygi, P. H. S. Wong, J. B. H. Tok, J. M. Kim, Z. Bao, Nat. Commun. 2011, 2, 541.
19. H. Wang, G. I. Koleilat, P. Liu, G. Jimenez-Oses, Y.-C. Lai, M. Vosgueritchian, Y. Fang, S. Park, K. N. Houk, Z. Bao, ACS Nano 2014, 8, 2609.
20. S. Diao, G. Hong, J. T. Robinson, L. Jiao, A. L. Antaris, J. Z. Wu, C. L. Choi, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16971.
21. S. Park, H. W. Lee, H. Wang, S. Selvarasah, M. R. Dokmeci, Y. J. Park, S. N. Cha, J. M. Kim, Z. Bao, ACS Nano 2011, 6, 2487.
22. L. S. Liyanage, H. Lee, N. Patil, S. Park, S. Mitra, Z. Bao, H.-S. P. Wong, ACS Nano 2012, 6, 451.
23. B. Chandra, H. Park, A. Maarouf, G. J. Martyna, G. S. Tulevski, Appl. Phys. Lett. 2011, 99, 072110.
24. J. Zhang, Y. Fu, C. Wang, P.-C. Chen, Z. Liu, W. Wei, C. Wu, M. E. Thompson, C. Zhou, Nano Lett. 2011, 11, 4852.
25. C. Wang, J.-C. Chien, K. Takei, T. Takahashi, J. Nah, A. M. Niknejad, A. Javey, Nano Lett. 2011, 12, 1527.
26. P. Chen, Y. Fu, R. Aminirad, C. Wang, J. Zhang, K. Wang, K. Galatsis, C. Zhou, Nano Lett. 2011, 11, 5301.
27. H. Okimoto, T. Takenobu, K. Yanagi, Y. Miyata, H. Kataura, T. Asano, Y. Iwasa, Jpn J. Appl. Phys. 2009, 48, 06FF03.
28. H. Okimoto, T. Takenobu, K. Yanagi, Y. Miyata, H. Shimotani, H. Kataura, Y. Iwasa, Adv. Mater. 2010, 22, 3981.
29. J. Noh, M. Jung, K. Jung, G. Lee, S. Lim, D. Kim, S. Kim, J. M. Tour, G. Cho, Org. Electron. 2011, 12, 2185.
30. H. Wang, B. Hsieh, G. Jiménez-Osés, P. Liu, C. J. Tassone, Y. Diao, T. Lei, K. N. Houk, Z. Bao, Small 2014, 11, 126.
31. P. N. Nirmalraj, P. E. Lyons, S. De, J. N. Coleman, J. J. Boland, Nano Lett. 2009, 9, 3890.
32. A. Buldum, J. P. Lu, Phys. Rev. B. 2001, 63, 161403.
33. M. P. Garrett, I. N. Ivanov, R. A. Gerhardt, A. A. Puretzky, D. B. Geohegan, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 156150.
34. M. S. Fuhrer, J. Nygard, L. Shih, M. Forero, Y. G. Yoon, M. S. C. Mazzoni, H. J. Choi, J. Ihm, S. G. Louie, A. Zettl, P. L. McEuen, Science 2000, 288, 494.
35. M. C. LeMieux, M. Roberts, S. Barman, Y. W. Jin, J. M. Kim, Z. Bao, Science 2008, 321, 101.
36. M. E. Roberts, M. C. LeMieux, A. N. Sokolov, Z. Bao, Nano Lett. 2009, 9, 2526.
37. X. Li, L. Zhang, X. Wang, I. Shimoyama, X. Sun, W.-S. Seo, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4890.
38. Q. Cao, S.-J. Han, G. S. Tulevski, Y. Zhu, D. D. Lu, W. Haensch, Nat. Nanotechnol. 2013, 8, 180.
39. P. Kim, S. Baik, K. Y. Suh, Small 2008, 4, 92.
40. Y. Huang, X. F. Duan, Q. Q. Wei, C. M. Lieber, Science 2001, 291, 630.
41. J. U. Park, M. A. Meitl, S. H. Hur, M. L. Usrey, M. S. Strano, P. J. A. Kenis, J. A. Rogers, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 581.
42. V. Derenskyi, W. Gomulya, J. M. S. Rios, M. Fritsch, N. Fröhlich, S. Jung, S. Allard, S. Z. Bisri, P. Gordiichuk, A. Herrmann, U. Scherf, M. A. Loi, Adv. Mater. 2014, 26, 5969.
43. G. Yu, A. Cao, C. M. Lieber, Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 372.
44. H. Shimoda, S. J. Oh, H. Z. Geng, R. J. Walker, X. B. Zhang, L. E. McNeil, O. Zhou, Adv. Mater. 2002, 14, 899.
45. V. V. Tsukruk, H. Ko, S. Peleshanko, Phys. Rev. Lett. 2004,92, 065502.
46. T. A. Shastry, J.-W. T. Seo, J. J. Lopez, H. N. Arnold, J. Z. Kelter, V. K. Sangwan, L. J. Lauhon, T. J. Marks, M. C. Hersam, Small 2012, 9, 45.
47. H. Ko, V. V. Tsukruk, Nano Lett. 2006, 6, 1443.
48. M. Engel, J. P. Small, M. Steiner, M. Freitag, A. A. Green, M. C. Hersam, P. Avouris, ACS Nano 2008, 2, 2445.
49. R. Sharma, C. Y. Lee, J. H. Choi, K. Chen, M. S. Strano, Nano Lett. 2007, 7, 2693.
50. S. Shekhar, P. Stokes, S. I. Khondaker, ACS Nano 2011, 5, 1739.
51. R. Krupke, S. Linden, M. Rapp, F. Hennrich, Adv. Mater. 2006, 18, 1468.
52. P. Stokes, E. Silbar, Y. M. Zayas, S. I. Khondaker, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 113104.
53. Q. Cao, S.-J. Han, G. S. Tulevski, Nat. Commun. 2014, 5, 5071.
54. S. G. Rao, L. Huang, W. Setyawan, S. H. Hong, Nature 2003, 425, 36.
55. J. Im, J. Kang, M. Lee, B. Kim, S. Hong, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 12839.
56. J. B. Hannon, A. Afzali, C. Klinke, P. Avouris, Langmuir 2005, 21, 8569.
57. J. Im, M. Lee, S. Myung, L. Huang, S. G. Rao, D. J. Lee, J. Koh, S. Hong, Nanotechnology 2006, 17, 3569.
58. Y. H. Wang, D. Maspoch, S. L. Zou, G. C. Schatz, R. E. Smalley, C. A. Mirkin, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2006, 103, 2026.
59. H. Park, A. Afzali, S.-J. Han, G. S. Tulevski, A. D. Franklin, J. Tersoff, J. B. Hannon, W. Haensch, Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 787.
60. J. Wu, A. Antaris, M. Gong, H. Dai, Adv. Mater. 2014, 26, 6151.
61. J. Wu, L. Jiao, A. Antaris, C. L. Choi, L. Xie, Y. Wu, S. Diao, C. Chen, Y. Chen, H. Dai, Small 2014, 9, 4142.
62. J. Wu, A. Antaris, M. Gong, H. Dai, Adv. Mater. 2014, 26, 6151.
63. H. Xin, A. T. Woolley, Nano Lett. 2004, 4, 1481.
64. M. D. Lay, J. P. Novak, E. S. Snow, Nano Lett. 2004, 4, 603.
65. J. A. Lim, W. H. Lee, H. S. Lee, J. H. Lee, Y. D. Park, K. Cho, Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 229.
66. D. Noguera-Marín, C. L. Moraila-Martínez, M. A. Cabrerizo-Vílchez, M. A. Rodríguez-Valverde, Langmuir 2014, 30, 7609.
67. E. Rio, A. Daerr, F. Lequeux, L. Limat, Langmuir 2006, 22, 3186.
68. T. A. Shastry, J.-W. T. Seo, J. J. Lopez, H. N. Arnold, J. Z. Kelter, V. K. Sangwan, L. J. Lauhon, T. J. Marks, M. C. Hersam, Small 2012, 9, 45.
69. R. D. Deegan, O. Bakajin, T. F. Dupont, G. Huber, S. R. Nagel, T. A. Witten, Phys. Rev. E 2000, 62, 756.
70. R. D. Deegan, O. Bakajin, T. F. Dupont, G. Huber, S. R. Nagel, T. A. Witten, Nature 1997, 389, 827.
71. H. W. Lee, W. You, S. Barman, S. Hellstrom, M. C. LeMieux, J. H. Oh, S. Liu, T. Fujiwara, W. M. Wang, B. Chen, Y. W. Jin, J. M. Kim, Z. Bao, Small 2009, 5, 1019.
72. R. Allen, L. Pan, G. G. Fuller, Z. Bao, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 9966.
73. S. Kumar, N. Pimparkar, J. Y. Murthy, M. A. Alam, Appl. Phys. Lett. 2006, 88, 123505.
74. F. Leonard, Nanotechnology 2006, 17, 2381.
75. Z. Chen, J. Appenzeller, J. Knoch, Y.-m. Lin, P. Avouris, Nano Lett. 2005, 5, 1497.
76. S. Kumar, J. Y. Murthy, M. A. Alam, Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 066802.
77. J. Guo, J. Wang, E. Polizzi, S. Datta, M. Lundstrom, IEEE Trans. Nanotechnol. 2003, 2, 329.
78. M. J. Jang, K. Kang, S. Lee, K. Park, Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 2718.
79. G. Jing, S. Goasguen, M. Lundstrom, S. Datta, Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 1486.
80. D. Jie, H. S. P. Wong, IEEE Trans. Electron Devices 2007, 54, 2377.
81. C. Kocabas, N. Pimparkar, O. Yesilyurt, S. J. Kang, M. A. Alam, J. A. Rogers, Nano Lett. 2007, 7, 1195.
82. Y. Tosaka, K. Suzuki, T. Sugii, IEEE Electron Device Lett. 1994, 15, 466.
83. W. Haensch, E. J. Nowak, R. H. Dennard, P. M. Solomon, A. Bryant, O. H. Dokumaci, A. Kumar, X. Wang, J. B. Johnson, M. V. Fischetti, IBM J. Res. Develop. 2006, 50, 339.
84. J. Appenzeller, J. Knoch, R. Martel, V. Derycke, S. Wind, P. Avouris, IEEE Electron Devices Meeting, San Francisco, CA, USA, 2002, p. 285.
85. A. A. Kane, A. C. Ford, A. Nissen, K. L. Krafcik, F. Leonard, ACS Nano 2014, 8, 2477.