[发明专利]一种高密度水平定向碳纳米管的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种高密度水平定向碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将催化剂采用浸渍提拉方法涂覆于硅片衬底表面；

将处理后的硅片衬底放置于真空管式炉的石英管内；

将炉温升高并通入气源，催化剂在硅片衬底表面进行恒温反应；

自然冷却到室温，硅片衬底上生长的物质为所述高密度水平定向碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的高密度水平定向碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述催化剂为氯化铁溶液、溶剂为乙醇，氯化铁溶液的浓度为3×10^-5 mol/ L ~ 3×10^-2 mol/ L。

3.根据权利要求1所述的高密度水平定向碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述硅片衬底为具有氧化层的单面抛光片，其中硅片氧化层的厚度为200 nm ~ 500 nm。

4.根据权利要求1所述的高密度水平定向碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述浸渍提拉方法具体过程为：将固定住的硅片浸渍在催化剂溶液中并以匀速提拉完成催化剂的涂覆，浸渍时间为10s~40s，提拉速度为0.5mm/s ~3mm/s。

5.根据权利要求1所述的高密度水平定向碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述的气源为碳源、还原气体、惰性保护气体中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的高密度水平定向碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述碳源为甲烷，体积流量为20 sccm ~30 sccm；所述还原气体为氢气，体积流量为50 sccm ~200 sccm；所述惰性保护气体为氩气或氮气。

7.根据权利要求1所述的高密度水平定向碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述气源为氢气、甲烷以及3%~6%体积分数的水蒸气。

8.根据权利要求1所述的高密度水平定向碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述真空管式炉的升温速率为30℃/min ~ 40℃/min；所述恒温反应的温度为950℃ ~1050℃，反应时间为10 min ~60min。

9.一种由权利要求1至8任一所述方法制备得到的高密度水平定向碳纳米管。

10.由权利要求9所述高密度水平定向碳纳米管在制备场效应晶体管中的应用。