[发明专利]奈米碳管直立集束成型方法

说明书

【技术领域】

本发明关于一种奈米碳管直立集束成型方法，尤指一种利用介电泳法集成与集束奈米碳管成为奈米集成束之方法。

【背景技术】

自从奈米碳管为日本物理学家饭岛澄男在1991观察到与报导之后，各个领域对奈米碳管产生前所未有的兴趣，进而投入更多的资源来研究奈米技术。请同时参阅1991年11月7日出版之「自然」期刊第354册第56～58页。由于物质在奈米尺寸下展现出极为出众的物理与化学特性，因此奈米科技已成为各个领域所追求与开发的圣杯，各个领域莫不争先恐后地投入奈米碳管的开发与应用，以期赋予现有产品创新生命。

然而，奈米碳管在能够做实体的应用之前，必须先予以处理及组装。举例来说，在传统奈米碳管的领域里，运用了一种所谓的平面式电泳来处理奈米碳管，以期达到进一步应用的目的，如图1所示。基本上，这种方式以平面电极进行介电泳，以将奈米碳管组装两电极间，形成桥接两电极的二维平面结构。而这种平面结构的奈米碳管，仅适合应用在奈米电子组件、奈米晶体管与一些化学传感器上，不适合其他需要立体结构的应用，如电连接器领域的端子通常需要用来连接芯片模块及印刷电路板，其形态通常都是立体结构，故采用上述所谓的平面式电泳显然不能够方便地将奈米碳管运用在电连接器中。

美国专利公告US6,626,684虽然揭露了一种采用圆柱状结构的奈米碳管容纳于连接器本体之中以传递讯号的电连接器，然该专利并未公开如何制备这样一种电连接器，实际上，如前所述，要得到这样一种使用圆柱状结构的奈米碳管绝非易事。

故，如果要让奈米碳管以立体形态做全新的应用，则不得不开发出一种全新的方法，使奈米碳管组装成立体结构的奈米碳管束，以扩大其使用的范围。

【发明内容】

本发明要解决之技术问题是提供一种能够获得立体形态的奈米碳管的奈米碳管集束成型方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种奈米碳管直立集束成型方法，包括提供一导电层并于该导电层上覆盖一非导电物质层的第一步骤；在该非导电物质层上至少形成一目标孔洞的第二步骤；在该目标孔洞上方提供一电极的第三步骤；向孔洞滴入含有奈米碳管的分散液的第四步骤；及在导电层与电极间施加一适当交流电场以穿过该碳管分散液，以在该目标孔洞内集成该碳管分散液内的奈米碳管，以形成汇集成束状的奈米碳管集成束的第五步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：实质上采用垂直电场作用于目标奈米碳管分散液，从而可以方便地得到立体结构之奈米碳管。

【附图说明】

图1是现有技术以平面式介电泳处理奈米碳管的示意图。

图2(a)，(b)为本发明奈米碳管直立集束成型方法基本原理的示意图。

图3A，B为本发明奈米碳管直立集束成型方法的示意图。

图4为根据本发明奈米碳管直立集束成型方法所成型集的奈米碳管束的照片。

【具体实施方式】

请参考图2(a)，(b)所示，由于奈米碳管在外加的交流电场之影响下会受到不同程度的电偶极化，这种现象被称为介电特性。而奈米碳管在受到了电偶极化之后，便会被介电力驱动，使电偶极化的奈米碳管在分散液中进行泳动，更会顺着外加电场的方向来进行组装及排列。故，我们称这种现象为介电泳。

图2(a)揭示出奈米碳管被电偶化；而图2(b)则揭示出被电偶化的奈米碳管在电场的作用下，便顺着电场的方向排列。

图3A则为本发明利用「直立式介电泳」来达成集成与集束奈米碳管成为奈米集成束的方法。所谓「直立式介电泳」指区别于传统平面式介电泳，利用该方法可得到直立结构的集束奈米碳管。

根据该方法，当需要得到直立结构的集束奈米碳管时，首先提供一基板11，该基板11上设置有目标孔洞11a，该孔洞可以根据现有技术制成，至于目标孔洞11a的排列，可以依实际的需要排列成矩阵或任何其他符合实际使用需求的态样。然后在目标物10两侧分别设置第一电极10、第二电极12，且使两电极与孔洞11a对应。

根据本发明之较佳实施例，基板11为非导电物质层，该第一电极10是一导电层且覆盖在非导电物质层下表面上。该第一电极10之材质是金，当然可以为其他适合材料；特别地，根据本发明之较佳实施例，导电层(第一电极10)和非导电物质层(基板11)布置于一硅材质之基底16上，例如一晶圆，然后通过在金上以微机电SU8制程，做出微孔洞结构作为目标孔洞。