[發(fā)明專利]一種納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法

有效

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• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN105336566B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 金元浩;李群慶;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;B82Y40/00;B82Y10/00
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1.一種納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其包括：

提供一碳納米管結(jié)構(gòu)，該碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個有序排列的碳納米管；

在所述碳納米管結(jié)構(gòu)的表面設置一預制層，使每個碳納米管表面的預制層的厚度為3納米～50納米，而得到一碳納米管復合結(jié)構(gòu)；

將所述碳納米管復合結(jié)構(gòu)設置于一基板的表面形成一掩模層，該掩模層具有多個微孔，暴露出所述基板的部分表面；以及

干法刻蝕所述基板，所述預制層在刻蝕過程中不被刻蝕，在所述基板的表面形成微結(jié)構(gòu)。

2.如權利要求1所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述預制層的厚度為3納米～20納米。

3.如權利要求1所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，通過電子束蒸鍍法、磁控濺射法或原子層沉積法將所述預制層沉積于所述碳納米管結(jié)構(gòu)的表面。

4.如權利要求1所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)為多個碳納米管通過范德華力結(jié)合形成的自支撐結(jié)構(gòu)。

5.如權利要求1所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括至少一碳納米管膜，該碳納米管膜中的碳納米管平行于所述碳納米管膜的表面且沿同一方向擇優(yōu)取向延伸，在延伸方向上相鄰的碳納米管通過范德華力首尾相連，所述碳納米管膜中至少部分碳納米管平行且間隔設置。

6.如權利要求5所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個層疊設置的碳納米管膜，該相鄰的兩個碳納米管膜中碳納米管的延伸方向成一α角度，0°＜α≤90°。

7.如權利要求5所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)中多個碳納米管組成多個碳納米管束，所述預制層包覆所述多個碳納米管束的至少部分表面，所述碳納米管束的直徑范圍為10nm～100nm。

8.如權利要求1所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述預制層完全包覆所述碳納米管結(jié)構(gòu)中的多個碳納米管。

9.如權利要求1所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括至少一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)包括至少一非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線、至少一扭轉(zhuǎn)的碳納米管線或其組合，所述碳納米管線由多個碳納米管構(gòu)成。

10.如權利要求1所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述預制層的材料為金屬、金屬氧化物、金屬硫化物或者非金屬氧化物。

11.如權利要求1所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述刻蝕基板的方法為等離子刻蝕法或反應性離子刻蝕法。

12.如權利要求1所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu)，所述微結(jié)構(gòu)的尺寸大小為20納米～150納米。

13.一種納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其包括：

提供一碳納米管結(jié)構(gòu)，該碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個有序排列的碳納米管；

在所述碳納米管結(jié)構(gòu)的表面設置一預制層，使每個碳納米管表面的預制層的厚度為3納米～50納米，而得到一碳納米管復合結(jié)構(gòu)；

提供一基板，在所述基板的表面預先沉積一過渡層；

將所述碳納米管復合結(jié)構(gòu)設置于帶有過渡層的基板的表面形成一掩模層，該掩模層具有多個微孔，暴露所述過渡層的部分表面；以及

依次干法刻蝕所述過渡層以及基板，所述預制層在刻蝕過程中不被刻蝕，在所述基板的表面形成微結(jié)構(gòu)。

14.如權利要求13所述的納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述過渡層通過電子束蒸鍍法、磁控濺射法或原子層沉積法將所述預制層沉積于所述基板的表面。

15.一種納米級微結(jié)構(gòu)的制備方法，其包括：

提供一懸空設置的碳納米管結(jié)構(gòu)，該碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個有序排列的碳納米管；

在所述碳納米管結(jié)構(gòu)中的每個碳納米管表面形成一預制層，所述預制層的厚度為3納米～50納米，而得到一碳納米管復合結(jié)構(gòu)，所述碳納米管復合結(jié)構(gòu)具有多個通孔；

將所述碳納米管復合結(jié)構(gòu)設置于一基板的表面形成一掩模層，該掩模層具有多個微孔，對應通孔位置處的基板暴露出來；以及

對通孔位置處的基板進行干法刻蝕，所述預制層在刻蝕過程中不被刻蝕，在所述基板的表面形成微結(jié)構(gòu)。