催化剂对生长碳纳米管阵列的影响.pptVIP

“ ” “ ” 催化剂镍对生长碳纳米管阵列的影响 主要内容 四 三 二 一 一、课题背景 碳纳米管自1991年被日本的电镜专家Iijima发现以来，以其独特的电学、力学性能和化学稳定性及其在各个领域中具有的潜在的应用价值。 能够大批量低成本的制备出碳纳米管是目前要解决的主要问题。 二、实验部分 2.1实验仪器 实验仪器 生产厂家 KW-4A型台式匀胶机 中国科学院微电子研究所 电热鼓风干燥箱 上海精宏实验设备有限公司 洁盟牌超声波清洗机 深圳市洁盟清洗设备有限公司 真空管式高温炉 河南中硕炉有限公司 VP-1旋片式真空泵 温岭市阳一机电有限公司 多功能高真空磁控溅射及热蒸发镀膜机 定做 场发射扫描电镜（SEM） 德国 原子力显微镜（AFM） ----------- 2.2实验药品 实验药品 生产厂家 硝酸镍 天津市大茂化学试剂厂 光片氮气 秦皇岛稀有气体开发部 氢气 秦皇岛稀有气体开发部 氨气 秦皇岛稀有气体开发部 乙炔 秦皇岛稀有气体开发部 抛光硅片 天津市半导体研究所 2.3实验步骤 N2 H2 NH3 C2H2 高温真空管式炉 CVD法生长碳纳米管装置 三、结果与讨论 旋涂法沉积催化剂经刻蚀后的SEM图 3.1沉积催化剂的不同方法 溅射法沉积催化剂经刻蚀后的SEM图 3.2刻蚀催化剂形貌分析 溅射法沉积催化剂刻蚀前的AFM图 溅射法沉积催化剂刻蚀后的AFM图 3.3催化剂预处理参数对其形貌的影响 （a）完整的催化剂薄膜 （b）高温作用下完整的薄膜破裂 （c）进一步破裂成更小的岛状颗粒 （d）氨气作用下大的岛状颗粒进一步变小 （e）催化剂被刻蚀成适合生长碳纳米管的粒径 催化剂刻蚀处理微观过程 3.4碳纳米管阵列形貌分析 沉积不同厚度催化剂生长出的碳纳米管 10nm 2nm 3.4碳纳米管阵列形貌分析 旋涂法沉积催化剂生长出碳纳米管的SEM图 截面图 平面图 溅射法沉积催化剂生长出碳纳米管的SEM图 截面图 平面图 3.4碳纳米管阵列形貌分析 四、结论 （1）利用旋涂法和溅射法把催化剂沉积到硅衬底上都可以长出碳纳米管，只是两种方法长出的碳纳米管形貌有所不同。实验表明，溅射法沉积催化剂原始厚度在5-10nm，刻蚀后的催化剂具有较高的颗粒数密度，适合生长出优质的定向碳纳米管阵列。 （2）对于催化剂的还原处理，只需要在规定温度范围内用氢气进行反应即可。本实验采用的参数为流量100sccm，在400-700℃通入。 （3）刻蚀催化剂所用气体为氨气，反应参数为：流量100sccm，温度800℃，时间10min，可以得到较为规整的碳纳米管阵列。 “ ” “ ”