Mécanique exceptionnelle des nanotubes de carbone, les propriétés électriques et thermiques en font un matériau séduisant pour les fabricants d'électronique. Cependant, jusqu'à récemment, les scientifiques pensaient qu'il serait difficile de développer la haute densité de minuscules cylindres de graphène nécessaires à de nombreuses applications microélectroniques.

Aujourd'hui, une équipe de l'Université de Cambridge en Angleterre a mis au point une technique simple pour augmenter la densité des forêts de nanotubes cultivées sur des supports conducteurs environ cinq fois par rapport aux méthodes précédentes. Les nanotubes haute densité pourraient un jour remplacer certains composants électroniques métalliques, conduisant à des appareils plus rapides. Les chercheurs rapportent leurs découvertes dans la revue Lettres de physique appliquée , qui est produit par AIP Publishing.

"L'aspect haute densité est souvent négligé dans de nombreux processus de croissance de nanotubes de carbone, et est une caractéristique inhabituelle de notre approche, " dit John Robertson, professeur dans le groupe des dispositifs et matériaux électroniques du département d'ingénierie de Cambridge. Des forêts à haute densité sont nécessaires pour certaines applications des nanotubes de carbone, comme les interconnexions électroniques et les matériaux d'interface thermique, il dit.

Robertson et ses collègues ont fait pousser des nanotubes de carbone sur une surface de cuivre conductrice recouverte de co-catalyseurs cobalt et molybdène. Dans une approche inédite, les chercheurs ont grandi à une température inférieure à la température typique applicable dans l'industrie des semi-conducteurs. Lorsque l'interaction des métaux a été analysée par spectroscopie photoélectronique aux rayons X, il a révélé la création d'un substrat plus favorable pour les forêts à enraciner. La croissance de nanotubes qui a suivi a présenté la densité de masse la plus élevée signalée jusqu'à présent.

« En microélectronique, cette approche de la croissance de forêts de nanotubes de carbone à haute densité sur des conducteurs peut potentiellement remplacer et surpasser les interconnexions actuelles à base de cuivre dans une future génération de dispositifs, " déclare Hisashi Sugime, chercheur à Cambridge. À l'avenir, des forêts de nanotubes de carbone plus robustes peuvent également aider à améliorer les matériaux d'interface thermique, électrodes de batterie, et supercondensateurs.