[發(fā)明專利]一種基于甲基化修飾制備半導(dǎo)體性單壁碳納米管的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910289620.4
• 申請(qǐng)日: 2019-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN110028055B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡悅;王贏;錢金杰;黃少銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B32/162
• 分類號(hào): C01B32/162;C01B32/159;C01B32/168;H01L29/12;H01L29/16;H01L29/775
• 代理公司: 溫州名創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

1.一種基于甲基化修飾制備半導(dǎo)體性單壁碳納米管的方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）利用化學(xué)氣相沉積方法在基底上生長(zhǎng)單壁碳納米管；

（2）將步驟（1）在ST-cut石英中生長(zhǎng)的單壁碳納米管轉(zhuǎn)移到SiO₂/Si基底上；

（3）將步驟（2）處理的SiO₂/Si基底放入含有過氧化二叔丁基的溶液中，并在紫外氙燈照射，使得步驟（1）所制備的金屬性單壁碳納米管發(fā)生甲基化反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榘雽?dǎo)體性單壁碳納米管，最后用乙醇清洗并用氮?dú)獯蹈伞?/p>

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（1）中單壁碳納米管生長(zhǎng)的基底包括ST-cut石英、r-cut石英、SiO₂/Si、a面α氧化鋁、r面α氧化鋁或氧化鎂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步驟（1）的基底為ST-cut石英，其在生長(zhǎng)碳納米管之前還進(jìn)行預(yù)處理：依次在超純水、丙酮、乙醇和超純水中各超聲清洗10min，再用高純氮?dú)獯蹈桑蝗缓髮⑶逑锤蓛舻幕追湃腭R弗爐中，空氣中高溫退火，2 h升到900 ℃，在900 ℃恒溫8 h，再10 h降溫至300℃，自然降溫冷卻，此過程用來修復(fù)由于生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的晶格缺陷。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（1）中化學(xué)氣相沉積方法所用的催化劑前驅(qū)體為是Fe, Co, Ni, Cu, Au，Mo, Zn, W, Ru, Cr, Rh, V, Ti, Al, Mg 或Pd，其濃度為該金屬/乙醇溶液的含量為0.01-0.1 mmol/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（1）中將化學(xué)氣相沉積方法的控制參數(shù)為：在830℃，300 sccm 氬氣、 300 sccm 氫氣下進(jìn)行生長(zhǎng)，乙醇作碳源是通過氬氣做載氣將其帶入反應(yīng)腔體，其流量為10~500 sccm，生長(zhǎng)時(shí)間為1min~1 h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（2）中SiO₂/Si基底在轉(zhuǎn)移單壁碳納米管之前進(jìn)行預(yù)處理：依次在超純水、丙酮、乙醇和超純水中各超聲清洗10 min，氮?dú)獯蹈珊螅醚醯入x子體清洗系統(tǒng)清洗5-10 min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（2）中利用HF作為轉(zhuǎn)移的溶液，HF的體積溶液濃度為1%-10%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（3）中將步驟（2）所處理的SiO₂/Si基底件放入含有過氧化二叔丁基的溶液中，紫外氙燈下照射，照射功率為10 w/cm²-40 w/cm²，照射時(shí)間為10 min - 60 min。

9.一種如權(quán)利要求1-8之一所述的方法所制備的基于甲基化修飾制備半導(dǎo)體性單壁碳納米管。

10.一種如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體性單壁碳納米管在制備單壁碳納米管的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的應(yīng)用。