단일벽 탄소 나노튜브(SWNTs)는 높은 캐리어 이동도, 조절 가능한 밴드갭, 우수한 기계적 특성으로 인해 전자 응용에 유망한 소재로 평가된다. 그러나 혼합물 내에 금속성 SWNTs가 존재하면 소자 성능이 저하되어 반도체성 SWNTs(sc-SWNTs)의 분리가 요구된다. 접합 고분자 래핑(conjugated polymer wrapping)은 간편성과 높은 선택성으로 인해 이러한 선택적 분리를 위한 대표적인 기술이지만, SWNT의 최적 밀도, 균일성 및 재현성을 달성하는 데에는 여전히 과제가 남아 있다. 본 연구에서는 사전 패터닝된 알카인(alkyne) 기능화 접착층 위에서 click 반응을 수행하여 화학적 자기조립 단분자층(sc-SWNTs)을 제작하였다. 우리는 아자이드(azide) 함량의 변이가 sc-SWNT 선택성, SWNT 수(number) 밀도, 균일성 및 네트워크 분포에 미치는 영향을 규명하고, 이것이 후속적으로 박막 트랜지스터(field-effect transistor, FET) 성능에 미치는 영향까지 함께 평가하였다. 또한 효과적인 화학적 자기조립을 유지하면서 래핑 고분자 측쇄의 아자이드 기능화를 점진적으로 감소시키면 sc-SWNT 선택성을 향상시킬 수 있음을 제안한다. 아자이드 함량을 일정 수준까지 감소시켰을 때 sc-SWNT의 순도, 박막 밀도 및 FET 성능이 유의미하게 향상되었다. 본 연구는 아자이드 기능화 최적화를 통해 sc-SWNT 선택성, 순도 및 소자 성능을 향상시키는 경로를 제시함으로써, SWNT 기반 전자소자의 상용화를 진전시킨다.

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