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申请/专利权人：中国科学院金属研究所
摘要：本发明涉及单壁碳纳米管网络形貌可控制备领域，具体为一种晶面台阶取向与高度控制生长单壁碳纳米管网络形貌的方法。选择铝酸镁尖晶石MgAl2O4衬底的100、110和111面，通过热处理条件调控衬底晶面的结晶度和原子台阶取向、高度，利用常压化学气相沉积法，分别在三种晶面上直接生长正交、平行和杂乱取向的单壁碳纳米管网络。本发明通过选取衬底晶面和调控台阶取向与高度，基于单壁碳纳米管与晶面原子的强相互作用，分别实现了正交、平行和杂乱取向单壁碳纳米管网络形貌的控制，为探索新型碳纳米管基纳电子器件奠定了材料基础。
主权项：1.一种晶面台阶取向与高度控制生长单壁碳纳米管网络形貌的方法，其特征在于，利用单晶衬底晶面原子与单壁碳纳米管的强相互作用以及晶面上台阶的限制作用，控制单晶衬底上单壁碳纳米管网络的形貌；选择铝酸镁尖晶石MgAl2O4衬底的100、和111面，通过热处理条件调控衬底晶面的结晶度和原子台阶高度与取向；再通过常压化学气相沉积法，在铝酸镁尖晶石MgAl2O4衬底的100面生长出相互正交的单壁碳纳米管网络形貌，在铝酸镁尖晶石MgAl2O4衬底的111面生长出无序单壁碳纳米管网络；铝酸镁尖晶石MgAl2O4衬底的100和111面在600～900℃下热处理2h～4h，提高其结晶度，获得适合碳纳米管生长的原子台阶取向和高度；通过热处理在100面获得正交台阶，在111面获得无序粗糙表面；100面获得正交台阶的高度分布范围为：0.75nm～1.5nm，111面获得无序粗糙表面的粗糙度分布范围为：1nm～3.5nm；采用化学气相沉积法，直接调控不同晶面上所生长单壁碳纳米管网络的形貌，化学气相沉积温度为780～900℃，以10～20sccm氩气载入经过0℃冰水浴的乙醇作为碳源，同时通入1～5sccmH2和100～200sccm氩气，气体总流量保持在111～225sccm，进行单壁碳纳米管生长，生长时间为5～15min。
全文数据：
权利要求：
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