[發(fā)明專利]圖形化碳納米管薄膜或陣列的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910092603.8
• 申請日: 2009-09-14
• 公開（公告）號: CN101654219A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 劉忠范;章國明;吳迪;焦麗穎
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;C01B31/02;B82B3/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 關 暢

1.一種對碳納米管薄膜或陣列進行圖形化的方法，包括如下步驟：

1)在生長基底上制備碳納米管薄膜或陣列；

2)在石英基底上制備鈦金屬層；

3)將所述步驟2)制備得到的鈦金屬層氧化為二氧化鈦層；

4)在石英基底上制備鉻光掩膜；

5)將所述鉻光掩膜置于最上層，所述二氧化鈦層置于第二層，所述碳納米管薄 膜或陣列置于最下層，所述二氧化鈦層中的二氧化鈦與所述碳納米管薄膜或陣列接 觸，用紫外光進行照射，照射完畢移去所述鉻光掩模和所述二氧化鈦層，完成所述碳 納米管薄膜或陣列的圖形化。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述步驟1)中，制備碳納米管薄膜或陣列的方法為化學氣相沉積法；

所述步驟2)中，所述制備鈦金屬層的方法為熱蒸鍍法；所述鈦金屬層的厚度為 5-6納米；

所述步驟3)中，氧化的溫度為450-700℃；氧化的時間為0.5-2小時；氧化的 氣氛為空氣氣氛；

所述步驟4)中，所述制備鉻光掩膜的方法為下述方法a或方法b：

方法a：先將掩膜固定于石英基底上，再制備鉻金屬層，去除所述掩膜后得到所 述鉻光掩膜；

方法b：先在石英基底上制備鉻金屬層，再在所述鉻金屬層上涂覆一層光刻膠， 曝光所述光刻膠，顯影，定影后，用鉻試劑溶解掉暴露的金屬鉻，得到所述鉻光掩膜；

所述步驟5)中，紫外光進行照射的條件中，所述紫外光的波長為180-400納米， 環(huán)境濕度為3％-70％。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于：

所述步驟3)中，氧化的溫度為600℃；氧化的時間為1小時；

所述步驟5)中，環(huán)境濕度為50％。

4.根據(jù)權利要求1-3任一所述的方法，其特征在于：所述步驟1)中，生長基底 的厚度為300-800納米；

所述步驟2)中，石英基底的厚度為300-1000微米；

所述步驟4)中，石英基底的厚度為300-1000微米；所述制備鉻金屬層的方法 為熱蒸鍍法；所述鉻金屬層的厚度為30-300納米。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于：所述步驟1)中，生長基底的厚度 為300納米；

所述步驟2)中，石英基底的厚度為500微米；

所述步驟4)中，石英基底的厚度為500微米；所述鉻金屬層的厚度為100納米。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟1)中，生長基底為Si/Si0₂或氧化鋁基底。

7.根據(jù)權利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述步驟4)中，所述光刻膠 為聚甲基丙烯酸甲酯；

顯影步驟所用的顯影液為4-甲基-2-戊酮與異丙醇以體積比為1∶3混合的混合液；

定影步驟所用的定影液為異丙醇；

所述鉻試劑為8份重量份數(shù)的乙酸、22份重量份數(shù)的鈰酸銨和70重量份數(shù)的水 混合而得的混合物。

8.根據(jù)權利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述步驟4)中，顯影步驟的 時間為1分鐘；定影步驟的時間為1分鐘。

9.根據(jù)權利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述化學氣 相沉積法中，原料為甲烷、乙醇、石油氣、天然氣或煤氣；沉積時間為30-60分鐘； 沉積溫度為860-980℃；沉積壓力為一個標準大氣壓。

10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于：所述步驟1)中，沉積時間為40 分鐘。

11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟5)中，紫外光照射的 時間為5-15分鐘。

12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于：所述步驟5)中，紫外光照射的 時間為10分鐘。