[發明專利]帶狀碳納米管薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 200810067529.X
• 申請日: 2008-05-28
• 公開（公告）號: CN101591015A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 姜開利;李群慶;劉亮;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業(深圳)有限公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;B81C1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種帶狀碳納米管薄膜的制備方法，其具體包括以下步驟：

提供一基底；

在所述基底表面形成至少一個帶狀催化劑薄膜；

采用化學氣相沉積法生長至少一個帶狀碳納米管陣列；以及

處理所述至少一個帶狀碳納米管陣列，使所述帶狀碳納米管陣列沿垂直 于其長度的方向傾倒，在基底表面形成至少一個帶狀碳納米管薄膜，其 中，所述處理的方法包括有機溶劑處理法、機械外力處理法和氣流處理 法。

2.如權利要求1所述的帶狀碳納米管薄膜的制備方法，其特征在于，所述帶 狀催化劑薄膜的材料為鐵、鈷、鎳或其任意組合的合金材料。

3.如權利要求2所述的帶狀碳納米管薄膜的制備方法，其特征在于，所述帶 狀催化劑薄膜的形成方法包括熱沉積法、電子束沉積法或濺射法。

4.如權利要求2所述的帶狀碳納米管薄膜的制備方法，其特征在于，所述在 基底表面形成至少一個帶狀催化劑薄膜的步驟進一步包括在基底表面形 成多個平行且間隔的帶狀催化劑薄膜，所述多個帶狀催化劑薄膜之間的 間距為10微米-15毫米，所述帶狀催化劑薄膜的寬度為1微米-20微米。

5.如權利要求1所述的帶狀碳納米管薄膜的制備方法，其特征在于，所述采 用化學氣相沉積法生長至少一個帶狀碳納米管陣列的方法具體包括以下 步驟：

將上述形成有至少一個帶狀催化劑薄膜的基底放入一反應室中；

通入保護氣體，將反應室內的空氣排出；

在保護氣體環境下將反應室加熱至600℃～900℃，并保持恒溫；

通入流量比為1:30～1:3的碳源氣及載氣，反應5～30分鐘，生長碳納米 管；以及

停止通入碳源氣，碳納米管停止生長，同時停止加熱，并降溫，待降至 室溫后，將形成有至少一個帶狀碳納米管陣列的基底從反應室中取出。

6.如權利要求1所述的帶狀碳納米管薄膜的制備方法，其特征在于，所述有 機溶劑處理法具體包括以下步驟：

提供一盛有有機溶劑的容器；

將形成有至少一個帶狀碳納米管陣列的基底浸入盛有有機溶劑的容器 中；

將所述基底沿垂直于所述帶狀碳納米管陣列的長度方向從有機溶劑中 取出，所述帶狀碳納米管陣列在有機溶劑表面張力的作用下傾倒，粘附 在所述基底表面；以及

使有機溶劑揮發，形成至少一個帶狀碳納米管薄膜。

7.如權利要求1所述的帶狀碳納米管薄膜的制備方法，其特征在于，所述機 械外力處理法具體包括以下步驟：

提供一壓頭；以及

將該壓頭沿垂直于所述至少一個帶狀碳納米管陣列的長度方向碾壓所 述帶狀碳納米管陣列，碳納米管沿垂直于所述帶狀碳納米管陣列的長度 方向傾倒，形成至少一個帶狀碳納米管薄膜。

8.如權利要求1所述的帶狀碳納米管薄膜的制備方法，其特征在于，所述氣 流處理法具體包括以下步驟：

提供一風機，該風機可產生一氣流；以及

將該風機沿垂直于所述至少一個帶狀碳納米管陣列的長度方向施加一 氣流于所述至少一個帶狀碳納米管陣列，碳納米管沿垂直于所述帶狀碳 納米管陣列的長度方向傾倒，形成至少一個帶狀碳納米管薄膜。

9.如權利要求1所述的帶狀碳納米管薄膜的制備方法，其特征在于，所述制 備方法進一步包括采用刻蝕法去除帶狀催化劑薄膜上的帶狀碳納米管薄 膜的步驟，其具體包括以下步驟：

在所述至少一個帶狀碳納米管薄膜表面涂覆一層光刻膠；

通過曝光及顯影去除帶狀催化劑薄膜上的光刻膠；以及

通過等離子體刻蝕法去除帶狀催化劑薄膜上的帶狀碳納米管薄膜及帶 狀催化劑薄膜，并以有機溶劑去除帶狀催化劑薄膜以外的帶狀碳納米管 薄膜上的光刻膠。