半導體（ semiconductor），指常溫下導電性能介于導體（conductor）與絕緣體（insulator）之間的材料。半導體在收音機、電視機以及測溫上有著廣泛的應用。如二極管就是采用半導體制作的器件。半導體是指一種導電性可受控制，范圍可從絕緣體至導體之間的材料。無論從科技或是經濟發展的角度來看，半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產品，如計算機、移動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關連。常見的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等，而硅更是各種半導體材料中，在商業應用上最具有影響力的一種。

兩位滑鐵盧化學家已經使制造商更容易生產一種新的更快、更便宜的半導體。

化學家們已經找到了一種同時控制沉積在表面上單壁碳納米管取向和尺寸的方法。這意味著，相對于硅，半導體開發者可以使用碳，這將縮小器件的尺寸，提高器件的速度，同時提高電池的使用壽命。

滑鐵盧大學加拿大研究主席Derek Schipper說：“我們已經達到以硅為基礎的設備在物質上可能達到的極限。”“單壁碳納米管的電子元件不僅功能更強，而且耗電量也更少。”

這個過程，被稱為排列繼電器技術，它依靠液晶傳遞到金屬氧化物表面的方向信息。小分子被稱為iptycenes，連接到表面，將取向模式鎖定在合適的位置。他們的結構包括一個小口袋，大到適合在清洗后仍然保留的特定尺寸的碳納米管。

“這是化學家們首次能夠從外部控制小分子共價結合到表面的方向。”Schipper說，他是一名化學教授，也是納米技術研究所的成員。“我們不是第一個提出碳納米管的潛在解決方案的人。但這是唯一能同時應對方向和純潔性挑戰的方法。”

Schipper進一步指出，這種方法是自下而上地利用有機化學來設計和構建一個分子，然后進行艱苦的工作。

“一旦你構建了這些片段，這個過程就很簡單。這是一種不需要特殊設備的板凳式方法。”Schipper解釋說。

相較于依賴合適分子設計的自組裝技術，這個過程可以在每個步驟中進行控制，包括iptycene的“口袋”的大小。此外，這也是首次找到了同時應對碳納米管排列和純化挑戰的解決方案。

這項研究是與滑鐵盧化學系的博士候選人Serxho Selmani共同撰寫的。本周，該研究發表在了《英國化學國際版》期刊上。