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申请/专利权人：中国科学院金属研究所
摘要：本发明涉及半导体性单壁碳纳米管的可控制备领域，具体为一种“自上而下”的窄带隙分布高纯度半导体性单壁碳纳米管的干法制备方法。将基片上的单壁碳纳米管经过常温氢化处理，再通过氧化退火刻蚀，实现碳纳米管的直径分布显著窄化，半导体性碳纳米管的纯度富集度数量百分比提高至90％以上。本发明利用一种简单的常温氢等离子体处理方法，实现单壁碳纳米管结构依赖的氢化学吸附，结合氧化退火进行碳纳米管的选择性刻蚀，实现了窄带隙分布高纯度半导体性单壁碳纳米管的高效制备，为推动半导体性单壁碳纳米管的实际应用奠定材料基础。
主权项：1.一种“自上而下”的窄带隙分布高纯度半导体性单壁碳纳米管的干法制备方法，其特征在于，该方法包含两个基本步骤：氢等离子体处理和氧化性气氛退火；利用单壁碳纳米管结构相关的氢化学吸附能力实现选择性的氢化学吸附，为选择性刻蚀提供热力学基础；再通过氧化性气氛低温退火实现选择性刻蚀，得到窄直径分布、纯度在90%以上的窄带隙分布半导体性单壁碳纳米管；氢等离子体处理过程，是在不破坏单壁碳纳米管结构的前提下，使其选择性化学吸附氢；为了保证后续选择性刻蚀效果，采用直接生长或单分散在基底上的单壁碳纳米管；采用远端氢等离子体设备，在常温、真空压力1×10-4~1×10-2Pa和功率1~30W下通入1~30sccm的氢气产生氢等离子体处理1~1000s；氧化性气氛退火过程，是对不同程度化学吸附氢的单壁碳纳米管在氧化性气氛下低温退火，实现导电属性的选择性刻蚀；所涉工艺参数主要包括退火温度、气氛和时间，退火温度为450℃~550℃，气氛为氧化性气氛，处理时间为1~60min。
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百度查询： 中国科学院金属研究所 一种“自上而下”的窄带隙分布高纯度半导体性单壁碳纳米管的干法制备方法
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