[发明专利]一种制备针尖、探针的方法以及针尖、探针

权利要求书

1.一种制备针尖的方法，其特征在于，通过化学气相沉积方式生长碳纳米管；还包括：

控制气态过渡金属化合物与所述碳纳米管接触，所述气态过渡金属化合物在所述碳纳米管上沉积成至少一个具有一定结构的晶体；

每一个所述晶体与通过范德华力连接的一段所述碳纳米管组成一个针尖。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过化学气相沉积方式生长碳纳米管，包括：

在基底上设置狭缝；

以金属纳米颗粒作催化剂，将所述基底加热至800℃～1100℃，并控制碳源气体、氢气和水蒸气组成的混合气体流经所述基底，以在所述基底上以及所述狭缝中间，生长碳纳米管。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制气态过渡金属化合物与所述碳纳米管接触，包括：

将生长有所述碳纳米管的基底倒置于过渡金属片上，加热所述过渡金属片至300℃～500℃，使所述过渡金属片在空气中氧化成为过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物升华成为气态过渡金属氧化物，以使所述碳纳米管位于所述气态过渡金属氧化物气氛内，保持5min～60min；

或者，

将生长有所述碳纳米管的基底和过渡金属氧化物粉末放置于同一反应器内，通入不参与反应的气体进行气氛保护，并加热至500℃～1000℃，所述过渡金属氧化物升华成为气态过渡金属氧化物，以使所述碳纳米管位于所述气态过渡金属氧化物以及不参与反应的气体气氛内，保持30min～60min。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述过渡金属化合物，包括：过渡金属氧化物、过渡金属硫化物以及过渡金属硒化物中的任意一种，其中，

所述过渡金属氧化物为氧化钼或三氧化钨；

所述过渡金属硫化物为二硫化钼或二硫化钨；

所述过渡金属硒化物为二硒化钼或二硒化钨。

5.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，

所述一定结构的晶体，包括：六边形晶体，所述六边形的顶角汇交在所述碳纳米管上；

和/或，

所述一定结构的晶体尺寸为100nm～10μm。

6.利用权利要求1至5任一方法制备的针尖，其特征在于，包括：一定结构的晶体以及碳纳米管，其中，

所述一定结构的晶体属于针尖的一端，所述碳纳米管属于针尖的另一端；

所述碳纳米管部分镶嵌入所述一定结构的晶体内，使得所述一定结构的晶体与所述碳纳米管之间形成范德华力；

所述一定结构的晶体包含过渡金属化合物。

7.根据权利要求6所述的针尖，其特征在于，

所述一定结构的晶体，包括：六边形晶体，所述六边形的顶角汇交在所述碳纳米管上。

8.根据权利要求6或7所述的针尖，其特征在于，

所述一定结构的晶体尺寸为100nm～10μm。

9.一种探针，其特征在于，包括：权利要求6至8任一所述的针尖以及氮化硅悬臂梁，其中，

所述氮化硅悬臂梁的一端与所述针尖中的一定结构的晶体相连接。

10.一种制备权利要求9所述的探针的方法，其特征在于，包括：

分别在氮化硅悬臂梁的一端以及针尖的晶体端喷涂金属层；

当喷涂有所述金属层的氮化硅悬臂梁的一端与喷涂有所述金属层的晶体端相接触时，利用聚焦激光加热并熔化所述金属层，使所述氮化硅悬臂梁与所述晶体端连接。