[发明专利]在碳纳米管的定向阵列上形成的多层涂层

权利要求书

1.一种能量转换装置，其包括基板和碳纳米结构-氧化物-金属垂直二极管阵列,其中所述二极管阵列包含多个垂直定向的碳纳米结构；

其中所述碳纳米结构具有10⁸至10¹²碳纳米结构/cm²的堆积密度；

其中所述碳纳米结构用厚度为0.5与15nm之间的介电层均匀地和保形地涂布，以及所述碳纳米结构的尖端用导电材料涂布以在所述碳纳米结构、所述介电层以及所述导电材料之间形成隧道二极管。

2.如权利要求1所述的能量转换装置，其中所述基板包含一种或多种选自由硅、氧化铟锡、氟掺杂氧化锡、玻璃、聚合物和金属箔组成的群组的材料；或所述基板用薄金属层涂布以导电。

3.如权利要求1或2所述的能量转换装置，其中所述基板包含一种或多种选自由硅、氧化铟锡、氟掺杂氧化锡、玻璃、聚合物和金属箔组成的群组的材料；以及所述基板用薄金属层涂布以导电。

4.如权利要求1所述的能量转换装置，其中所述基板包含硅。

5.如权利要求1所述的能量转换装置，其中所述阵列的所述纳米结构包括多个碳纳米纤维、纳米角或纳米锥。

6.如权利要求5所述的能量转换装置，其中所述介电层经过掺杂以可逆地或不可逆地改变所述介电层的电子密度。

7.如权利要求6所述的能量转换装置，其中所述介电层用一种或多种选自由氮、硼、氧、氢或羟基组成的群组的材料掺杂。

8.如权利要求1所述的能量转换装置，其中所述介电层选自由以下组成的群组：AlO_x、ZrO₂、TiO₂、ZnO、SiO₂、MgO、Nb₂O₅、CoO、NiO、Ta₂O₅、HfO₂、聚合物电介质、有机表面改性剂或分子、离子液体以及AlO_x、ZrO₂、TiO₂、ZnO、SiO₂、MgO、Nb₂O₅、CoO、NiO、Ta₂O₅、HfO₂、聚合物电介质、有机表面改性剂或分子、离子液体的组合。

9.如权利要求8所述的能量转换装置，其中所述介电层的厚度为1至8nm。

10.如权利要求8所述的能量转换装置，其中所述介电层的厚度为1至5nm。

11.如权利要求8所述的能量转换装置，其中所述介电层的厚度为2至4nm。

12.如权利要求1所述的能量转换装置，其中所述导电材料包含一种或多种选自由以下组成的群组的低逸出功金属：Al、Ca、Mg:Ag、LiF:Al、Ti、In、Ta、Hf、Zr以及Al、Ca、Mg:Ag、LiF:Al、Ti、In、Ta、Hf、Zr的组合。

13.如权利要求1所述的能量转换装置，其中所述导电材料包含铝。

14.如权利要求1所述的能量转换装置，其中所述导电材料包含钙。

15.如权利要求1所述的能量转换装置，其中所述导电材料包含一种或多种选自由以下组成的群组的高逸出功金属/材料：Pt、Au、W、Co、Ni、Pd、Ir、Os以及导电聚合物。

16.如权利要求1所述的能量转换装置，其中所述导电材料包含铂。