[发明专利]碳纳米管集合体的制造方法、碳纳米管集合体、催化剂粒子分散膜、电子发射元件、以及场发射显示器

权利要求书

1.一种碳纳米管集合体的制造方法，对基板上的碳纳米管的生长密度加以控制，其中，该方法包含下述步骤：

准备催化剂粒子分散膜形成基板的步骤，该催化剂粒子分散膜形成基板具备具有既定粒径的金属催化剂粒子分散在障碍粒子中而得到的催化剂粒子分散膜；以及

热CVD步骤，以所述金属催化剂粒子为基点，通过有机化合物蒸气的热分解来使碳纳米管生长。

2.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，所述准备催化剂粒子分散膜形成基板的步骤是使金属催化剂粒子与障碍粒子在基板上析出以形成所述催化剂粒子分散膜的催化剂析出步骤。

3.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，该方法更进一步含有使所述催化剂粒子分散膜中的金属催化剂粒子在还原气氛中进行还原处理的还原步骤。

4.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，所述障碍粒子为无机化合物粒子。

5.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，所述障碍粒子为无机化合物粒子，所述准备催化剂粒子分散膜形成基板的步骤是使金属催化剂粒子与和粒子在基板上析出以形成所述催化剂粒子分散膜的析出催化剂步骤，且该方法更进一步含有使所述催化剂粒子分散膜中的金属催化剂粒子在还原气氛中进行还原处理的还原步骤。

6.如权利要求4所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，所述催化剂粒子分散膜是通过以催化剂金属与无机化合物为靶的同步溅射法形成的。

7.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，所述金属催化剂粒子由选自由Fe、Co、Ni构成的组中的至少1种主催化剂粒子、与选自由熔点在1500℃以上的高熔点金属构成的组中的至少1种辅催化剂粒子的合金或混合物构成。

8.如权利要求4所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，所述无机化合物粒子由含有选自由氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化硅构成的组中的至少1种氧化物构成。

9.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，形成在所述基板上的催化剂粒子分散膜中的金属催化剂粒子粒径在8nm以下，所制得的碳纳米管为单层碳纳米管。

10.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，形成在所述基板上的催化剂粒子分散膜中的金属催化剂粒子的粒径为8nm～11nm，所制得的碳纳米管为2层碳纳米管。

11.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，形成在所述基板上的催化剂粒子分散膜中的金属催化剂粒子的粒径为11nm～15nm，所制得的碳纳米管为3层碳纳米管。

12.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，形成在所述基板上的催化剂粒子分散膜中的金属催化剂粒子的粒径为15nm～18nm，所制得的碳纳米管为4层碳纳米管。

13.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，形成在所述基板上的催化剂粒子分散膜中的金属催化剂粒子的粒径为18nm～21nm，所制得的碳纳米管为5层碳纳米管。

14.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，通过控制所述催化剂粒子分散膜中的金属催化剂粒子与障碍粒子的配合比来控制所述碳纳米管的生长密度。

15.如权利要求1所述的碳纳米管集合体的制造方法，其中，将所述碳纳米管的生长密度控制在10⁹～10¹¹支/cm²的范围内。

16.一种催化剂粒子分散膜，在利用热CVD法的碳纳米管集合体的制造中使用，其中，

该催化剂粒子分散膜是具有既定粒径的金属催化剂粒子分散在障碍粒子中得到的催化剂粒子分散膜。

17.如权利要求16所述的催化剂粒子分散膜，其中，所述障碍粒子为无机化合物粒子。

18.如权利要求17所述的催化剂粒子分散膜，其中，所述催化剂粒子分散膜是通过以催化剂金属与无机化合物作为靶的同步溅射法形成的。