一种悬空碳纳米管阵列及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109399612A(43)申请公布日2019.03.01(21)申请号201811274845.4(22)申请日2018.10.30(71)申请人国家纳米科学中心地址100190北京市海淀区中关村北一条11号(72)发明人王雷刘前池宪念孙连峰(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人孟金喆(51)Int.Cl.C01B32/168(2017.01)C01B32/16(2017.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种悬空碳纳米管阵列及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种悬空碳纳米管阵列及其制备方法。该制备方法包括：制备碳纳米管网状薄膜；在基底上制备多个沿第一方向延伸的沟槽；将碳纳米管网状薄膜放置于基底设置有沟槽的一侧；采用激光光束辐照沟槽上的碳纳米管网薄膜，以形成悬空碳纳米管阵列；其中，沿第一方向，激光光束的脉冲频率为第一预设值；沿垂直于第一方向，激光光束的脉冲频率为第二预设值；第一预设值大于所述第二预设值。本发明实施例提供的悬空碳纳米管阵列的制备方法，通过在沿沟槽的延伸方向施加脉冲频率相对较高的激光光束，并在沿垂直于沟槽的延伸方向施加脉冲频率相对较低的激光光束，可以保留部分沿垂直于沟槽的延伸方向的碳纳米管，得到全碳结构的悬空碳纳米管阵列。CN109399612ACN109399612A权利要求书1/1页1.一种悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，包括：制备碳纳米管网状薄膜；在基底上制备多个沿第一方向延伸的沟槽；将所述碳纳米管网状薄膜放置于所述基底设置有所述沟槽的一侧；采用激光光束辐照所述沟槽上的所述碳纳米管网薄膜，以形成悬空碳纳米管阵列；其中，沿所述第一方向，所述激光光束的脉冲频率为第一预设值；沿垂直于所述第一方向，所述激光光束的脉冲频率为第二预设值；所述第一预设值大于所述第二预设值。2.根据权利要求1所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述激光光束为光栅扫描脉冲激光光束。3.根据权利要求1所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述第一预设值大于或等于1×105Hz，且小于或等于2×106Hz；所述第二预设值大于等于100Hz，且小于或等于1×104Hz。4.根据权利要求2所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，沿所述第一方向以及垂直于所述第一方向，所述激光光束的脉冲宽度均大于或等于500ns，且小于或等于5000ns。5.根据权利要求1所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述制备碳纳米管网状薄膜，包括：采用气相沉积法、溶液旋涂法或滴涂法制备碳纳米管网状薄膜。6.根据权利要求1所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述基底的材料为氧化硅或氧化铪。7.根据权利要求1所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述基底包括依次层叠设置的单晶硅层和氧化硅层；所述碳纳米管网状薄膜位于所述氧化硅层远离所述单晶硅层的一侧；所述沟槽形成于所述氧化硅层中。8.根据权利要求7所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述单晶硅层的厚度大于或等于500μm；所述氧化硅层的厚度大于或等于50nm。9.根据权利要求7所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述沟槽的深度小于所述氧化硅层的厚度。10.根据权利要求1所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，沿垂直于所述第一方向，所述沟槽的宽度大于或等于0.5μm，且小于或等于2μm。11.根据权利要求1所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管网状薄膜的厚度大于或等于50nm，且小于或等于200nm。12.根据权利要求1所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法，其特征在于，所述激光光束的波长大于等于300nm，且小于等于550nm。13.一种悬空碳纳米管阵列，其特征在于，采用权利要求1-12任一项所述的悬空碳纳米管阵列的制备方法制备。2CN109399612A说明书1/6页一种悬空碳纳米管阵列及其制备方法技术领域[0001]本发明实施例涉及碳纳米管器件加工技术领域，尤其涉及一种悬空碳纳米管阵列及其制备方法。背景技术[0002]碳纳米管具有优异的机械强度以及良好的导热性和导电性，可以广泛应用于微纳器件；悬空的碳纳米管阵列器件在高灵敏度质量传感、气体传感、纳机电、逻辑电路等领域应用前景广阔。[0003]目前，常见的制备悬空碳纳米管的方法主要两种。一种是首先利用光刻等工艺制备出两个电极，然后在两个电极的上方沉积形成悬空的碳纳米管。然而，采用这种方法形成的悬空碳纳米管，碳纳米管与两端的电极处往往接触不牢固，容易造成碳纳米管松弛，在碳纳米管阵列器件工作时，碳纳米管本身的振动会影响碳纳米管阵列器件的响应特性。[0004]另一种方