[發(fā)明專利]碳納米管結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710347893.0
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN108946658B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王江濤;柳鵬;姜開利;范守善
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學;鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號: B82B1/00
• 分類號: B82B1/00;B82B3/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種碳納米管結(jié)構(gòu)，其包括多根碳納米管呈陣列式分布，其中，每根碳納米管包括一半導體性碳納米管片段和一與該半導體性碳納米管片段連接的金屬性碳納米管片段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳納米管手性的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種控制手性得到的碳納米管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

碳納米管由于具有高的楊氏模量和抗拉強度、高的熱導率等優(yōu)良的特性而受到廣泛的關(guān)注。

傳統(tǒng)的化學氣相沉積方法制備出的單壁碳納米管中，金屬性碳納米管和半導體性碳納米管所占比例約為1：2。為了能夠得到純度更高的半導體性碳納米管，在過去的二十年中，經(jīng)過不斷研究碳納米管的熱力學和動力學理論，人們已經(jīng)能夠通過CVD法生長出純度達到97％的半導體性碳納米管。

然而，想要直接生長出純度更高的半導體性碳納米管仍無法實現(xiàn)。同時，現(xiàn)有技術(shù)中碳納米管在生長時無法任意改變碳納米管的手性，即碳納米管無法在生長過程中根據(jù)需要形成半導體性碳納米管片段和金屬性碳納米管片段交替的碳納米管。同時，要想將上述半導體性碳納米管片段和金屬性碳納米管片段交替的碳納米管應(yīng)用于碳納米管結(jié)構(gòu)及碳納米管結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中也無法實現(xiàn)，如薄膜晶體管、光電探測器、光電轉(zhuǎn)換模組等。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，確有必要提供一種碳納米管結(jié)構(gòu)，該碳納米管結(jié)構(gòu)中的碳納米管既包含金屬性片段，也包含半導體性片段。

一種碳納米管結(jié)構(gòu)，其包括多根碳納米管呈陣列式分布，其中，每根碳納米管包括一半導體性碳納米管片段和一與該半導體性碳納米管片段連接的金屬性碳納米管片段。

一種碳納米管結(jié)構(gòu)，其包括至少一根碳納米管，其中，所述至少一根碳納米管由多段半導體性碳納米管片段和多段金屬性碳納米管片段組成，且半導體性碳納米管片段和金屬性碳納米管片段交替排列。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的碳納米管結(jié)構(gòu)，由于該碳納米管結(jié)構(gòu)中單根碳納米管均包括金屬性碳納米管片段和半導體性碳納米管片段，相當于導電結(jié)構(gòu)和半導體結(jié)構(gòu)連接為一整體結(jié)構(gòu)，使得該碳納米管結(jié)構(gòu)具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的碳納米管的制備方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明第一實施例提供的電場控制碳納米管手性的示意圖。

圖3為本發(fā)明第一實施例提供的碳納米管在施加反轉(zhuǎn)電場前后的掃描電鏡圖。

圖4為本發(fā)明提供的脈沖電場電壓隨時間變化的示意圖。

圖5為本發(fā)明提供的脈沖寬度為500ms時碳納米管手性隨電場變化的示意圖。

圖6為本發(fā)明提供的脈沖寬度大于500ms時碳納米管手性隨電場變化的示意圖。

圖7為本發(fā)明提供的脈沖寬度為100ms時碳納米管結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖。

圖8為本發(fā)明提供的脈沖寬度為10s時碳納米管結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖。

圖9為本發(fā)明第二實施例提供的碳納米管結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本發(fā)明第三實施例提供的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為本發(fā)明第三實施例提供薄膜晶體管的測試結(jié)果圖。

圖12為本發(fā)明第四實施例提供的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為本發(fā)明第五實施例提供的光電探測器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為本發(fā)明第六實施例提供的光電轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15為本發(fā)明第六實施例提供的光電轉(zhuǎn)換裝置的剖面示意圖。

圖16為本發(fā)明第七實施例提供的光電轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。