Semiconducting single-walled carbon nanotubes synthesized by S-doping
Corresponding Author: Yafei Zhang
Nano-Micro Letters,
Vol. 1 No. 1 (2009), Article Number: 9-13
Abstract
An approach was presented for synthesis of semiconducting single-walled carbon nanotubes (SWNTs) by sulfur (S) doping with the method of graphite arc discharge. Raman spectroscopy, UV-vis-NIR absorption spectroscopy and electronic properties measurements indicated the semconducting properties of the SWNTs samples. Simulant calculation indicated that S doping could induce convertion of metallic SWNTs into semiconducting ones. This strategy may pave a way for the direct synthesis of pure semiconducting SWNTs.
Keywords
Download Citation
Endnote/Zotero/Mendeley (RIS)BibTeX
- R. H. Baughman, A. A. Zakhidov and W. A. de Heer, Science 297, 787 (2002). doi:10.1126/science.1060928
- L. M. Dai and A. W. H. Mau, Adv. Mater. 13, 899 (2001). doi:10.1002/1521-4095(200107)13:12/13<899::AID-ADMA899>3.0.CO;2-G
- P. Avours, Z, Chen and V. Perebeinos, Nature Nanotech. 2, 605 (2007).
- E. S. Snow, P. M. Campbell and M. G. Ancona, Appl. Phys. Lett. 86, 033105 (2005). doi:10.1063/1.1854721
- J. Lu, L. Lai, G. Luo, J. Zhou, R. Qiu and D. Wang, Small 3, 1566 (2007). doi:10.1002/smll.200700127
- P. C. Collins, M. S. Arnold and P. Avouris, Science 292, 706 (2001). doi:10.1126/science.1058782
- R. Seidel, A. P. Graham, E. Unger, G. S. Duesberg, M. Steinhoegl, F. Kreupl and W. Hoenlein, Nano Lett. 4, 831 (2004). doi:10.1021/nl049776e
- Y. X. Zhou, A. Gaur, S. H. Hur C. Kocabas, M. A. Meitl, M. Shim and J. A. Rogers, Nano Lett. 4, 2031 (2004). doi:10.1021/nl048905o
- C. X. Chen, Z.Y Hou, X. Liu, E. S. W. Kong, J. P. Miao and Y. F. Zhang, Phys. Lett. A 366, 474 (2007). doi:10.1016/j.physleta.2007.02.089
- A. Javey, J. Guo, Q. Wang, M. Lundstrom and H. J. Dai, Nature 424, 654 (2003). doi:10.1038/nature01797
- G. Y. Zhang, P. F. Qi, X. R. Wang, Y. Lu, X. Li, R. Tu, S. Bangsaruntip, D. Mabb, L. Zhang and H. J. Dai, Science 314, 974 (2006). doi:10.1126/science.1133781
- R. Krupke, F. Hennrich, H. von Lohneysen and M. M. Kappes, Science 301, 344 (2003). doi:10.1126/science.1086534
- D. Chattopadhyay, L. Galeska and F. Papadimi-trakopoulos, J. Am. Chem. Soc. 125, 3370 (2003). doi:10.1021/ja028599l
- C. P. Buckley and D. C. Jones, Polymer 36, 3301 (1995). doi:10.1016/0032-3861(95)99429-X
- P. A. Denis, R. Faccio and A. W. Mombru, Chem. Phys. Chem. 10, 715 (2009). doi:10.1002/cphc.200800592
- Y. M. Li, D. Mann, M. Rolandi, W. Kim, A. Ural and S. Hung, Nano Lett. 4, 317 (2004). doi:10.1021/nl035097c
- L. T. Qu, F. Du and L. M. Dai, Nano Lett. 8, 2682 (2008). doi:10.1021/nl800967n
- X. L. Li, X. M. Tu, S. Zaric, K. Welsher, W. S. Seo, W. Zhao and H. J. Dai, J. Am. Chem. Soc. 129, 15770 (2007). doi:10.1021/ja077886s
- B. Deller, J. Chem. Phys. 113, 7756 (2000). doi:10.1063/1.1316015
- J. P. Perdew, K. Berke and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996). doi:10.1103/PhysRevLett.77.3865
- H. J. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976). doi:10.1103/PhysRevB.13.5188
- Z. Xu, W. G. Lu, W. L. Wang, C. Z. Gu, K. Liu, X. D. Bai, E. Wang and H. J. Dai, Adv. Mater. 20, 3615 (2008). doi:10.1002/adma.200800830
- J. Zhang and C. Pan, J. Phys. Chem. C. 112, 13470 (2008). doi:10.1021/jp8034852.
- M. Keidar, I. Levchenko, T. Arbel, M. Alexander, A. M. Waas and K. K. Ostrikov, J. Appl. Phys. 103, 094318 (2008). doi:10.1063/1.2919712
- W. J. Kim, M. L. Usrey and M. S. Strano, Chem. Mater. 19, 1571 (2007). doi:10.1021/cm061862n
- H. Kataura, Y. Kumazawa, Y. Maniwa, I. Umezu, S. Six and Y. Achiba, Synth. Met. 103, 2555 (1999). doi:10.1016/S0379-6779(98)00278-1
- C. X. Chen, L. Y. Liu, Y. Lu, E. S. W. Kong and Y. F. Zhang, Carbon 45, 436 (2007). doi:10.1016/j.carbon. 2006.08.021
- W. J. Kim, M. L. Usrey and M. S. Strano, Chem. Mater. 19, 1571 (2007). doi:10.1021/cm061862n
- H. L. Zhang, Y. Q. Liu, L. C. Cao, D. C. Wei, Y. Wang, H. Kajiura, Y. M. Li, K. Noda, G. F. Luo, L. Wang, J. Zhou, J. lu and Z. X. Gao, Adv. Mater. 21, 813 (2009). doi:10.1002/adma.200800703
- C. X. Chen, L. J. Yan, E. S. W. Kong and Y. F. Zhang, Nanotechnology 17, 2192 (2006). doi:10.1088/0957-4484/17/9/019
- C. X. Chen, D. Xu, E. S. W. Kong and Y. F. Zhang, IEEE Electron Device Lett. 27, 852 (2006). doi:10.1109/ LED.2006.882530
- C. X. Chen, Y. Lu, E. S. W. Kong, Y. F. Zhang and S. T. Lee, Small 4, 1313 (2008). doi:10.1002/smll.200701309
- H. Park, J. Zhao and J. P. Lu, Nanotech. 16, 635 (2005). doi:10.1088/0957-4484/16/6/003
- Y. Li, S. Peng, D. Mann, J. Cao, R. Tu, K. J. Cho and H. J. Dai, J. Phys. Chem. B. 109, 6968 (2005). doi:10.1021/jp050868h
References
R. H. Baughman, A. A. Zakhidov and W. A. de Heer, Science 297, 787 (2002). doi:10.1126/science.1060928
L. M. Dai and A. W. H. Mau, Adv. Mater. 13, 899 (2001). doi:10.1002/1521-4095(200107)13:12/13<899::AID-ADMA899>3.0.CO;2-G
P. Avours, Z, Chen and V. Perebeinos, Nature Nanotech. 2, 605 (2007).
E. S. Snow, P. M. Campbell and M. G. Ancona, Appl. Phys. Lett. 86, 033105 (2005). doi:10.1063/1.1854721
J. Lu, L. Lai, G. Luo, J. Zhou, R. Qiu and D. Wang, Small 3, 1566 (2007). doi:10.1002/smll.200700127
P. C. Collins, M. S. Arnold and P. Avouris, Science 292, 706 (2001). doi:10.1126/science.1058782
R. Seidel, A. P. Graham, E. Unger, G. S. Duesberg, M. Steinhoegl, F. Kreupl and W. Hoenlein, Nano Lett. 4, 831 (2004). doi:10.1021/nl049776e
Y. X. Zhou, A. Gaur, S. H. Hur C. Kocabas, M. A. Meitl, M. Shim and J. A. Rogers, Nano Lett. 4, 2031 (2004). doi:10.1021/nl048905o
C. X. Chen, Z.Y Hou, X. Liu, E. S. W. Kong, J. P. Miao and Y. F. Zhang, Phys. Lett. A 366, 474 (2007). doi:10.1016/j.physleta.2007.02.089
A. Javey, J. Guo, Q. Wang, M. Lundstrom and H. J. Dai, Nature 424, 654 (2003). doi:10.1038/nature01797
G. Y. Zhang, P. F. Qi, X. R. Wang, Y. Lu, X. Li, R. Tu, S. Bangsaruntip, D. Mabb, L. Zhang and H. J. Dai, Science 314, 974 (2006). doi:10.1126/science.1133781
R. Krupke, F. Hennrich, H. von Lohneysen and M. M. Kappes, Science 301, 344 (2003). doi:10.1126/science.1086534
D. Chattopadhyay, L. Galeska and F. Papadimi-trakopoulos, J. Am. Chem. Soc. 125, 3370 (2003). doi:10.1021/ja028599l
C. P. Buckley and D. C. Jones, Polymer 36, 3301 (1995). doi:10.1016/0032-3861(95)99429-X
P. A. Denis, R. Faccio and A. W. Mombru, Chem. Phys. Chem. 10, 715 (2009). doi:10.1002/cphc.200800592
Y. M. Li, D. Mann, M. Rolandi, W. Kim, A. Ural and S. Hung, Nano Lett. 4, 317 (2004). doi:10.1021/nl035097c
L. T. Qu, F. Du and L. M. Dai, Nano Lett. 8, 2682 (2008). doi:10.1021/nl800967n
X. L. Li, X. M. Tu, S. Zaric, K. Welsher, W. S. Seo, W. Zhao and H. J. Dai, J. Am. Chem. Soc. 129, 15770 (2007). doi:10.1021/ja077886s
B. Deller, J. Chem. Phys. 113, 7756 (2000). doi:10.1063/1.1316015
J. P. Perdew, K. Berke and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996). doi:10.1103/PhysRevLett.77.3865
H. J. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976). doi:10.1103/PhysRevB.13.5188
Z. Xu, W. G. Lu, W. L. Wang, C. Z. Gu, K. Liu, X. D. Bai, E. Wang and H. J. Dai, Adv. Mater. 20, 3615 (2008). doi:10.1002/adma.200800830
J. Zhang and C. Pan, J. Phys. Chem. C. 112, 13470 (2008). doi:10.1021/jp8034852.
M. Keidar, I. Levchenko, T. Arbel, M. Alexander, A. M. Waas and K. K. Ostrikov, J. Appl. Phys. 103, 094318 (2008). doi:10.1063/1.2919712
W. J. Kim, M. L. Usrey and M. S. Strano, Chem. Mater. 19, 1571 (2007). doi:10.1021/cm061862n
H. Kataura, Y. Kumazawa, Y. Maniwa, I. Umezu, S. Six and Y. Achiba, Synth. Met. 103, 2555 (1999). doi:10.1016/S0379-6779(98)00278-1
C. X. Chen, L. Y. Liu, Y. Lu, E. S. W. Kong and Y. F. Zhang, Carbon 45, 436 (2007). doi:10.1016/j.carbon. 2006.08.021
W. J. Kim, M. L. Usrey and M. S. Strano, Chem. Mater. 19, 1571 (2007). doi:10.1021/cm061862n
H. L. Zhang, Y. Q. Liu, L. C. Cao, D. C. Wei, Y. Wang, H. Kajiura, Y. M. Li, K. Noda, G. F. Luo, L. Wang, J. Zhou, J. lu and Z. X. Gao, Adv. Mater. 21, 813 (2009). doi:10.1002/adma.200800703
C. X. Chen, L. J. Yan, E. S. W. Kong and Y. F. Zhang, Nanotechnology 17, 2192 (2006). doi:10.1088/0957-4484/17/9/019
C. X. Chen, D. Xu, E. S. W. Kong and Y. F. Zhang, IEEE Electron Device Lett. 27, 852 (2006). doi:10.1109/ LED.2006.882530
C. X. Chen, Y. Lu, E. S. W. Kong, Y. F. Zhang and S. T. Lee, Small 4, 1313 (2008). doi:10.1002/smll.200701309
H. Park, J. Zhao and J. P. Lu, Nanotech. 16, 635 (2005). doi:10.1088/0957-4484/16/6/003
Y. Li, S. Peng, D. Mann, J. Cao, R. Tu, K. J. Cho and H. J. Dai, J. Phys. Chem. B. 109, 6968 (2005). doi:10.1021/jp050868h