[發明專利]碳納米管陣列電學特性的原位測量裝置

有效

• 申請號: 201710320451.7
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107402333B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 王江濤;金翔;柳鵬;魏洋;姜開利;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: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種碳納米管陣列電學特性的原位測量裝置，其特征在于，該原位測量裝置包括一反應室、一基底、一第一電極、一連接線、一第二電極、一支撐結構、一測量表和若干導線；所述基底、第一電極、連接線、第二電極和支撐結構均設置于所述反應室的內部；所述測量表位于反應室的外部，且該測量表通過導線與所述第一電極和第二電極電連接；所述第一電極具有一空腔；所述支撐結構、第二電極和連接線相互配合，使基底懸空于所述空腔內；所述基底包括一用于生長碳納米管的生長基底；所述第二電極的一端與所述支撐結構連接，另一端與所述連接線連接；所述生長基底在生長碳納米管的溫度下導電；所述連接線的一端與所述第二電極電連接，另一端與所述生長基底電連接；所述支撐結構不導電。

2.如權利要求1所述的碳納米管陣列電學特性的原位測量裝置，其特征在于，所述第二電極具有相對的第一端和第二端，該第二端具有一第一凹槽，所述支撐結構的一端具有一第二凹槽；所述第二電極的第一端插入該第二凹槽，所述連接線的一端插入該第一凹槽；所述基底具有一孔，所述連接線的另一端插入該孔內，從而使基底懸空于所述空腔內。

3.如權利要求1所述的碳納米管陣列電學特性的原位測量裝置，其特征在于，所述生長基底包括多個首尾相連且沿同一方向延伸的碳納米管。

4.如權利要求1所述的碳納米管陣列電學特性的原位測量裝置，其特征在于，所述連接線包括一支撐部和一導電線，該支撐部用于支撐所述導電線，所述導電線的一端與所述第二電極連接，另一端與所述生長基底連接。

5.如權利要求4所述的碳納米管陣列電學特性的原位測量裝置，其特征在于，所述支撐部為一石英管，所述導電線設置于該石英管內，且該導電線的兩端均從該石英管內穿出，所述第一電極是由石墨形成的中空圓柱體。

6.如權利要求4所述的碳納米管陣列電學特性的原位測量裝置，其特征在于，所述導電線和導線為碳納米管線結構，該碳納米管線結構由多個碳納米管線平行排列組成束狀結構，或者由多個碳納米管線相互扭轉組成絞線結構。

7.如權利要求1所述的碳納米管陣列電學特性的原位測量裝置，其特征在于，所述第一電極由兩個相對且間隔設置的第一導電板和第二導電板組成，且該第一導電板的一端通過導線與第二導電板的一端連接起來，所述第一導電板、第二導電板和導線組成所述空腔。

8.如權利要求1所述的碳納米管陣列電學特性的原位測量裝置，其特征在于，所述連接線包括一支撐部和一導電線，該支撐部為一石英管，所述導電線設置于該石英管內，且該導電線的兩端均從該石英管內穿出來；所述支撐部靠近第一電極的部分為一環形，所述基底放置于該環形上，并且該基底用于生長碳納米管。

9.如權利要求1所述的碳納米管陣列電學特性的原位測量裝置，其特征在于，所述第二電極的材料為石墨、碳纖維、碳納米管、石墨烯或其組合，所述支撐結構的材料為碳、硅或二氧化硅。

10.一種碳納米管電學特性的原位測量方法，包括以下步驟：

將一第一電極放置在一反應室內，該第一電極具有一空腔；

將一生長基底懸空設置在所述空腔內，且所述生長基底表面設置有一催化劑層，所述生長基底在碳納米管的生長溫度下導電；

提供一測量表，該測量表分別與所述第一電極和所述生長基底電連接；

向所述空腔內通入碳源氣體和氫氣，加熱所述反應室，在所述生長基底上生長所述碳納米管；以及

從所述測量表上得到所述碳納米管的電學特性。

11.如權利要求10所述的碳納米管電學特性的原位測量方法，其特征在于，所述第一電極為中空圓柱體。

12.如權利要求10所述的碳納米管電學特性的原位測量方法，其特征在于，所述生長基底包括多個碳納米管，該多個碳納米管相互纏繞。