روشی برای رشد افقی نانولوله‌های کربنی با قطر از پیش تعیین شده

● عنوان پتنت: روشی برای رشد افقی نانولوله‌های کربنی با قطر از پیش تعیین‌شده
● عنوان انگلیسی:
Method of horizontally growing carbon nanotubes and device having the same
● شماره پتنت: US۷۱۱۵۳۰۶
● نام پدیدآورندگان: Jeong; Soo-hwan, Park; Wan-jun, Yoo; In-kyeong, Ko; Ju-hye
● تاریخ ثبت: October/۳/۲۰۰۶ …

عنوان پتنت:

روشی برای رشد افقی نانولوله‌های کربنی با قطر از پیش تعیین‌شده

عنوان انگلیسی:

Method of horizontally growing carbon nanotubes and device having the same

شماره پتنت:

US۷۱۱۵۳۰۶

نام پدیدآورندگان:

Jeong; Soo-hwan, Park; Wan-jun, Yoo; In-kyeong, Ko; Ju-hye

تاریخ ثبت:

October/۳/۲۰۰۶

چکیده:

این اختراع به چگونگی تولید نانولوله‌های کربنی به‌صورت افقی می‌پردازد و هدف اصلی آن کنترل قطر نانولوله‌های کربنی است.

به‌دلیل خواص مکانیکی و الکترونیکی نانولوله‌های کربنی (CNT)، مطالعات وسیعی روی آنها صورت می‌گیرد و روش‌های مختلفی برای رشد افقی و عمودی آنها ارائه شده است. نانولوله‌های به دست آمده از رشد عمودی در نمایشگرهای FED و LCD استفاده می‌شوند؛ در حالی که نانولوله‌های به دست آمده از رشد افقی در ارتباط‌دهنده‌های داخلی دستگاه‌های الکترونیکی، MEMS و حسگرها کاربرد دارند.

در برخی روش‌های رشد افقی، با اعمال میدان الکتریکی بین دو الکترود و وارد کردن کاتالیستی به این میدان، رشد نانولوله‌ها آغاز می‌شود. مشکل این روش‌ها، نبود کنترل دقیق بر مقدار کاتالیست جهت رسیدن به نتیجه مطلوب، تنظیم نبودن قطر نانولوله‌ها و تولید نانولوله‌هایی با قطر یکسان و بازده بسیار پایین محصول است.

در این اختراع از یک قالب آلومینیومی بسیار ساده (شکل ۱) برای رشد افقی نانولوله‌ها استفاده شده است. در شکل (۱) قسمت شماره ۱۰۰ مربوط به چارچوب قالب آلومینیومی است، ۱۰۳ حفره‌هایی با قطری متناسب با قطر نانولوله‌، ۱۰۸ نانولوله‌های رشد کرده و ۱۰۶ کاتالیست متناسب با فرایند است.

چارچوب قالب آلومینیومی از روش اسپاترینگ (با استفاده از یون‌های سریع یک جسم را بمباران کرده و ذرات خارج شده از آن را بر سطحی دیگر رسوب می‌دهند) و

e-beam evaporation به دست می‌آید. حفره‌های روی آن نیز از طریق فرایند اکسیداسیون آندی به دست می‌آید.

برای رشد نانولوله‌های کربنی روی حفره‌ها (شکل ۲)، می‌توان از روش رسوب شیمیایی فاز بخار با کمک گرما (CVD) یا پلاسما (PECVD) استفاده کرد. برای مثال گازی حاوی کربن را درون این حفره‌ها تزریق کرده و دما را ۵۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد بالا می‌برند، در این حالت کربن‌ها روی سایت‌های کاتالیستی رشد کرده و نانولوله را تشکیل می‌دهند. قطر آنها نیز متناسب با قطر لوله بین چند نانومتر و چنددهم نانومتر متغییر است.

×

‹›