單壁碳納米管及其選擇性提取方法與應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種具有特定管徑的單壁碳納米管及其選擇性提取方法與應(yīng)用，所述提取方法包括步驟：在有機(jī)溶劑中，將單壁碳納米管原料與共軛聚合物通過(guò)分散技術(shù)形成分散液；其中，所述共軛聚合物為其主鏈具有扭曲結(jié)構(gòu)的共軛聚合物；通過(guò)離心處理所述分散液，取上層清液；得到高純度的管徑范圍為1.1～1.3nm的單壁碳納米管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)其主鏈具有扭曲結(jié)構(gòu)的共軛聚合物，從原料中選擇性提取出管徑范圍為1.1～1.3nm的單壁碳納米管，不僅方法簡(jiǎn)單高效，利于規(guī)?；a(chǎn)；而且產(chǎn)品純度高且管徑范圍集中，在微納米級(jí)電子器件應(yīng)用方面表現(xiàn)出優(yōu)異性能，具有極高的應(yīng)用價(jià)值；而且通過(guò)本發(fā)明的提取方法，還可獲得高純度單手性單壁碳納米管，具有更優(yōu)越的性能。
【專利說(shuō)明】
單壁碳納米管及其選擇性提取方法與應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于碳納米管技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種單壁碳納米管及其選擇性提取方法與應(yīng) 用，尤其是一種具有特定管徑的單壁碳納米管、其選擇性提取方法、及具有該單壁碳納米管 的微納米級(jí)電子器件。
【背景技術(shù)】
[0002] 單壁碳納米管(SWCNTs)具有獨(dú)特的一維納米結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為是納米領(lǐng)域最有潛力的 材料。尤其是半導(dǎo)體型單壁碳納米管(s-SWCNTs)，其本征載流子迀移率高達(dá)70000cm2V-ls-1，且無(wú)需摻雜即可實(shí)現(xiàn)空穴和電子的雙極性傳輸，因此在集成電路中的應(yīng)用被寄予厚望， 被視為后摩爾時(shí)代的半導(dǎo)體材料。
[0003] 目前合成SWCNTs的方法包括化學(xué)氣相沉積法、電弧法和激光蒸發(fā)法等，但得到的 都是不同管徑、導(dǎo)電屬性和手性的SWCNTs混合物。然而具有不同直徑和手性的s-SWCNTs會(huì) 對(duì)器件陣列的均一性和一致性帶來(lái)巨大問(wèn)題，尤其在微納米級(jí)電子器件中影響更大，因此 在規(guī)模集成電路方面的應(yīng)用需要s-SWCNTs的直徑分布和手性分布越窄越好。這就需要從合 成的SWCNTs混合物中分離出直徑分布和手性分布更窄的s-SWCNTs。
[0004] 但是，SWCNTs的分離主要是基于不同手性的碳納米管之間由于化學(xué)和電子結(jié)構(gòu)的 不同而形成的微弱物理和化學(xué)性質(zhì)差異，而由于不同類型的單壁碳納米管的組成和化學(xué)性 質(zhì)之間的差異十分微小，使得單壁碳納米管的分離特別是手性和直徑的分離仍面臨很多困 難。
[0005] 近年來(lái)特定直徑和手性結(jié)構(gòu)的SWCNTs分離技術(shù)得到了迅速發(fā)展，根據(jù)分散碳納米 管的分散劑材料不同可以分為表面活性劑體系、生物分子體系和共輒分子體系，其在應(yīng)用 時(shí)各有優(yōu)缺點(diǎn)。其中，共輒分子體系只需經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的超聲和離心過(guò)程就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單壁碳 納米管的手性選擇性分離，其工藝簡(jiǎn)單且易于放大，因此引起廣泛關(guān)注。
[0006] 目前，利用共輒聚合物已經(jīng)可以分離出（7,5)、（8,6)等較小管徑的碳納米管，并有 少量晶體管器件的報(bào)道，但性能普遍偏低。但是，最適合用于半導(dǎo)體電子器件的s-SWCNTs的 管徑一般在1.1-1.3nm范圍，目前能夠高純度分離得到該管徑范圍的SWCNTs的技術(shù)還比較 少，尤其是得到高純度的具有該管徑范圍的單手性單壁碳納米管的技術(shù)尚無(wú)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為至少解決上述技術(shù)問(wèn)題之一，本發(fā)明的目的在于提供一種具有特定管徑的單壁 碳納米管、其選擇性提取方法、及具有其的微納米級(jí)電子器件和微納米級(jí)電子器件的生產(chǎn) 方法，單壁碳納米管的管徑范圍為1.1~1.3nm，且具有很高的半導(dǎo)體純度，性能優(yōu)良。
[0008] 為解決上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明一實(shí)施方式提供一種具有特定管徑的單壁碳納 米管的選擇性提取方法，所述提取方法包括步驟：
[0009] 在有機(jī)溶劑中，將單壁碳納米管原料與共輒聚合物通過(guò)分散技術(shù)形成分散液； [0010] 通過(guò)離心處理所述分散液，取上層清液；
[0011 ]得到高純度的管徑范圍為1.1~1.3nm的單壁碳納米管；
[0012] 其中，所述共輒聚合物為其主鏈具有扭曲結(jié)構(gòu)的共輒聚合物。
[0013] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述共輒聚合物為具有下式所示分子結(jié)構(gòu) 的聚合物的任意一種。
[0015] 進(jìn)一步的，所述共輒聚合物中，任意兩個(gè)R可設(shè)置為相同或不同，且分別為具有6~ 16個(gè)碳原子的直鏈烷基。
[0016] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟"在有機(jī)溶劑中，將單壁碳納米管 原料與共輒聚合物通過(guò)分散技術(shù)形成分散液"中，所述分散技術(shù)為超聲或剪切或噴射或乳 化或球磨。
[0017] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述單壁碳納米管原料的制備方法為化學(xué) 氣相沉積法或電弧放電法或等離子體放電法或激光燒蝕法。
[0018] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述提取方法得到的單壁碳納米管可進(jìn)一 步優(yōu)選為含量超過(guò)70%的單手性單壁碳納米管，，且為純度高于98%的半導(dǎo)體型單壁碳納 米管。
[0019] 相應(yīng)的，本發(fā)明一實(shí)施方式還提供一種具有特定管徑的單壁碳納米管，所述單壁 碳納米管由如上所述的提取方法制得，所述單壁碳納米管的管徑范圍為1.1~1.3nm。
[0020] 作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述單壁碳納米管為含量超過(guò)70%的單手 性單壁碳納米管，且為純度高于98%的半導(dǎo)體單壁碳納米管。
[0021] 相應(yīng)的，本發(fā)明一實(shí)施方式還提供一種微納米級(jí)電子器件，所述微納米級(jí)電子器 件中以如上所述的單壁碳納米管作為半導(dǎo)體部分。
[0022] 相應(yīng)的，本發(fā)明一實(shí)施方式還提供一種如上所述的微納米級(jí)電子器件的生產(chǎn)方 法，所述生產(chǎn)方法包括步驟：
[0023]將單壁碳納米管的溶液涂覆于基底上形成薄膜，所述單壁碳納米管的管徑范圍為 1·1~1·3nm;
[0024] 利用光刻和刻蝕技術(shù)對(duì)所述薄膜進(jìn)行微納米級(jí)圖案化；
[0025] 以所述圖案化薄膜作為半導(dǎo)體部分，得到所述微納米級(jí)電子器件。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果:通過(guò)其主鏈具有扭曲結(jié)構(gòu)的共 輒聚合物，從原料中選擇性提取出具有特定管徑范圍的單壁碳納米管，管徑范圍為1.1~ 1.3nm，不僅方法簡(jiǎn)單高效，利于規(guī)?；a(chǎn);而且產(chǎn)品純度高且管徑范圍集中，在微納米級(jí) 電子器件應(yīng)用方面表現(xiàn)出優(yōu)異性能;而且通過(guò)本發(fā)明的提取方法，還可獲得高純度單手性 單壁碳納米管，具有更優(yōu)越的性能，在集成電路、傳感器和柔性電子等領(lǐng)域均具有極高的應(yīng) 用價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的具有特定管徑的單壁碳納米管的選擇性提取方法的流 程圖；
[0028] 圖2是實(shí)施例1中經(jīng)離心分離后所獲上清液的紫外-可見(jiàn)-近紅外吸收光譜圖；
[0029] 圖3是實(shí)施例2中經(jīng)離心分離后所獲上清液的紫外-可見(jiàn)-近紅外吸收光譜圖；
[0030] 圖4是實(shí)施例2中經(jīng)離心分離后所獲上清液的二維熒光(PLE)圖；
[0031] 圖5是是本發(fā)明一實(shí)施方式的微納米級(jí)電子器件的生產(chǎn)方法的流程圖；
[0032] 圖6是實(shí)施例3中所獲半導(dǎo)體單壁碳納米管薄膜的掃描電鏡圖；
[0033] 圖7是實(shí)施例3中一種晶體管器件在源漏電壓為-IV時(shí)的轉(zhuǎn)移曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并 不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上 的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0035] 參看圖1，圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的具有特定管徑的單壁碳納米管的選擇性提取 方法的流程圖，所述提取方法包括步驟：
[0036] 在有機(jī)溶劑中，將單壁碳納米管原料與共輒聚合物通過(guò)分散技術(shù)形成分散液;其 中，所述共輒聚合物為其主鏈具有扭曲結(jié)構(gòu)的共輒聚合物；
[0037] 通過(guò)離心處理所述分散液，取上層清液；
[0038]得到高純度的管徑范圍為1.1~1.3nm的單壁碳納米管。
[0039]具體地，所述共輒聚合物為具有下式所示分子結(jié)構(gòu)的聚合物的任意一種。
[0041 ]其中，在上式所示的分子結(jié)構(gòu)中，任意兩個(gè)R可設(shè)置為相同或不同，也即，不同所述 共輒聚合物的R可設(shè)置為相同或不同，同一所述共輒聚合物的R也可設(shè)置為相同或不同。R分 別為具有6~16個(gè)碳原子的直鏈烷基;聚合物的數(shù)均分子量為4000到60000。
[0042]該類聚合物可以通過(guò)Suzuki聚合反應(yīng)合成，其合成路線以下式為例：
[0043]
[0044] 另外，所述有機(jī)溶劑為甲苯、二甲苯、氯苯、二氧六環(huán)、氯仿、二氯甲烷、匪P、己烷、 環(huán)己烷、DMF中的任意一種或兩種以上的組合，但不限于此。
[0045] 所述單壁碳納米管原料的制備方法可為化學(xué)氣相沉積法或電弧放電法或等離子 體放電法或激光燒蝕法，通過(guò)上述方法制備的單壁碳納米管原料混雜有金屬性的單壁碳納 米管(m-SWCNTs)和半導(dǎo)體型單壁碳納米管（s-SWCNTs)，單壁碳納米管原料的管徑范圍為 0 · 6~1 · 8nm〇 〇
[0046] 在步驟"在有機(jī)溶劑中，將單壁碳納米管原料與共輒聚合物通過(guò)分散技術(shù)形成分 散液"中，所述分散技術(shù)包括超聲、球磨、剪切、乳化、震蕩等方法中的至少一種。
[0047] 本發(fā)明一實(shí)施方式中，將單壁碳納米管原料與共輒聚合物加入到有機(jī)溶劑中，通 過(guò)高速剪切或噴射或乳化或球磨進(jìn)行分散，使得被共輒聚合物選擇性包裹的單壁碳納米管 均勻分散在有機(jī)溶劑中形成穩(wěn)定而均勻的分散液。未被分散的碳納米管以多根碳管聚集的 管束形式存在，與其它雜質(zhì)如金屬氧化物(催化劑殘余)和無(wú)定形碳一起，以亞穩(wěn)態(tài)固體微 粒形式懸浮于溶液中或直接沉淀下來(lái)。
[0048] 其中，所述共輒聚合物其主鏈具有扭曲結(jié)構(gòu)，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其與特定管徑的單 壁碳納米管相匹配，形成穩(wěn)定的復(fù)合結(jié)構(gòu)，從而在分離過(guò)程中可被選擇性提取出來(lái)。
[0049] 在本發(fā)明一實(shí)施方式中，所述步驟"通過(guò)離心處理所述分散液，取上層清液"包括 但不僅限于以下步驟，
[0050] 將所述分散液在第一離心轉(zhuǎn)速下離心并形成固相部分和液相部分；
[0051] 將所述液相部分在第二離心轉(zhuǎn)速下離心，取上層清液;其中所述第二離心轉(zhuǎn)速大 于所述第一離心轉(zhuǎn)速。
[0052] 具體的，對(duì)所述分散液進(jìn)行離心處理，所述第一離心轉(zhuǎn)速為10000g~1000000g，時(shí) 間為10min~4h，從而將所述分散液分離形成固相部分和液相部分，所得液相部分的主要成 分即為高純度的具有特定管徑及手性的單壁碳納米管。
[0053] 進(jìn)一步的，對(duì)上述液相部分再以所述第二離心轉(zhuǎn)速進(jìn)行超高速離心處理，其中所 述第二離心轉(zhuǎn)速為200，000g~1，000，000g，這樣，溶液中只有與共輒聚合物最為匹配的特 定管徑或手性的碳納米管可以穩(wěn)定存在，其它碳納米管沉淀下來(lái)。從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高單 壁碳納米管的純度，得到的上層清液中產(chǎn)物的手性和管徑分布更窄，可得到高純度的單手 性單壁碳納米管，且所得單壁碳納米管的管徑分布的純度更高。
[0054] 另外，在本發(fā)明一實(shí)施方式中，所述提取方法得到的單壁碳納米管可進(jìn)一步優(yōu)選 為單手性單壁碳納米管，且單手性單壁碳納米管的含量超過(guò)70%，同時(shí)所得單壁碳納米管 中，半導(dǎo)體單壁碳納米管的純度高于98%。
[0055]相應(yīng)的，本發(fā)明一實(shí)施方式提供一種高純度的單壁碳納米管，所述單壁碳納米管 的管徑范圍為1.1~1.3nm，且所述單壁碳納米管通過(guò)上述提取方法獲得。
[0056]進(jìn)一步地，所述單壁碳納米管為含量超過(guò)70 %的單手性單壁碳納米管，且為純度 高于98 %的半導(dǎo)體型單壁碳納米管。
[0057]下面，結(jié)合實(shí)施例對(duì)上述具有特定管徑的單壁碳納米管的選擇性提取方法進(jìn)行介 紹。
[0058] 實(shí)施例1，制備直徑分布在1.1-1.3納米的單壁碳納米管
[0059]將50mg如式I所示結(jié)構(gòu)的共輒聚合物和50mg等離子體放電法制備的單壁碳納米管 溶解在100mL甲苯和5ml二氧六環(huán)的混合溶劑中。通過(guò)高速剪切分散30分鐘，然后離心，離心 速度為50000g，離心時(shí)間為30分鐘。取上清液即為所得特定直徑范圍的單壁碳納米管溶液。 利用紫外-可見(jiàn)-近紅外吸收光譜(參閱圖2)進(jìn)行測(cè)試，光譜結(jié)果表明分離得到的上清液中 含有多種單壁碳納米管，其管徑范圍為1.1-1.3納米。
[0061 ] 實(shí)施例2，制備（13，3)型單手性單壁碳納米管
[0062]將50mg如式II所示結(jié)構(gòu)的共輒聚合物和50mg化學(xué)氣相生長(zhǎng)法制備的型單壁碳納 米管溶解在l〇〇mL二甲苯溶劑中。通過(guò)超聲分散1小時(shí)，然后離心，離心速度為30000g，離心 時(shí)間為30分鐘。取上清液再通過(guò)超高速離心，離心速度500，000g，離心時(shí)間2小時(shí)，取上清液 即為所得單壁碳納米管溶液。利用紫外-可見(jiàn)-近紅外吸收光譜(UV-Vis-NIR)(參閱圖3)、二 維熒光光譜(PLE)(參閱圖4)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)合兩種光譜結(jié)果表明分離得到的上清液中主要含 有(13,3)類型的單手性單壁碳納米管，且該手性的碳納米管含量>90%。
[0064] 相應(yīng)的，本發(fā)明一實(shí)施方式還提供了一種微納米級(jí)電子器件，所述微納米級(jí)電子 器件包括如上所述的單壁碳納米管，因?yàn)樗鰡伪谔技{米管的管徑范圍為1.1~1.3nm，其 作為半導(dǎo)體部分應(yīng)用于所述微納米級(jí)電子器件時(shí)，所述微納米級(jí)電子器件具有極好的性 能。所述微納米級(jí)電子器件包括但不僅限于晶體管、發(fā)光二極管、光伏電池、光電二極管。
[0065] 參照?qǐng)D5,圖5是本發(fā)明一實(shí)施方式的微納米級(jí)電子器件的生產(chǎn)方法的流程圖，所 述生產(chǎn)方法包括步驟：
[0066]將單壁碳納米管的溶液涂覆于基底上形成薄膜;所述單壁碳納米管的管徑范圍為 1·1~1·3nm;
[0067] 利用光刻和刻蝕技術(shù)對(duì)所述薄膜進(jìn)行微納米級(jí)圖案化；
[0068] 以所述圖案化薄膜作為半導(dǎo)體部分，得到所述微納米級(jí)電子器件。
[0069] 具體的，所述步驟"將單壁碳納米管的溶液涂覆于基底上形成薄膜"中，可將所述 單壁碳納米管的溶液通過(guò)浸涂或噴涂或其它精密涂布方法涂覆于基底上，以形成具有特定 管徑的單手性半導(dǎo)體碳納米管薄膜。實(shí)際操作時(shí)，可根據(jù)需要通過(guò)控制溶液中單壁碳納米 管的濃度及制膜條件，調(diào)控所述薄膜中單壁碳納米管的密度。
[0070] 所述步驟"利用光刻和刻蝕技術(shù)對(duì)所述薄膜進(jìn)行微納米級(jí)圖案化"中，還可利用光 刻技術(shù)并結(jié)合電子束鍍膜技術(shù)對(duì)所述薄膜進(jìn)行微納米級(jí)圖案化，所述圖案化薄膜包括具有 微米級(jí)溝道的電極，其中，所述溝道長(zhǎng)度可根據(jù)需要設(shè)置。
[0071] 為了更好的闡述本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)上述微納米級(jí)電子器件的生產(chǎn)方法進(jìn) 行介紹。
[0072] 實(shí)施例3
[0073]在表面為200納米氧化硅的單晶硅片上，將實(shí)施例2中得到的窄手性單壁碳納米管 溶液通過(guò)精密涂布法制成單手性的半導(dǎo)體單壁碳納米管薄膜(參閱圖6)，通過(guò)控制溶液中 碳納米管濃度和制膜條件，可以調(diào)控薄膜中碳納米管的密度。在此薄膜上利用光刻技術(shù)結(jié) 合電子束鍍膜技術(shù)制備出具有微米級(jí)溝道的金源漏電極，可以得到單一手性單壁碳納米管 的場(chǎng)效應(yīng)晶體管，器件溝道長(zhǎng)為20微米。參閱圖7所示為該晶體管器件在源漏電壓為-IV時(shí) 的轉(zhuǎn)移曲線。該晶體管器件的迀移率達(dá)到11.6cm 2/Vs，開(kāi)關(guān)比超過(guò)106,表明這批單壁碳納米 管的半導(dǎo)體純度高于99%。
[0074] 實(shí)施例4
[0075] 在玻璃襯底上，將實(shí)施例1中得到的窄直徑分布單壁碳納米管制成碳納米管薄膜。 在此薄膜上利用光刻技術(shù)結(jié)合電子束鍍膜技術(shù)制備鈀電極，電極間距為10微米，表面旋涂 聚甲基丙烯酸甲酯作為鈍化層，可以得到單一手性單壁碳納米管的紅外光伏器件或紅外光 傳感器。
[0076] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果:通過(guò)其主鏈具有扭曲結(jié)構(gòu)的共 輒聚合物，從原料中選擇性提取出具有特定管徑范圍的單壁碳納米管，管徑范圍為1.1~ 1.3nm，不僅方法簡(jiǎn)單高效，利于規(guī)?；a(chǎn);而且產(chǎn)品純度高且管徑范圍集中，在微納米級(jí) 電子器件應(yīng)用方面表現(xiàn)出優(yōu)異性能;而且通過(guò)本發(fā)明的提取方法，還可獲得高純度單手性 單壁碳納米管，具有更優(yōu)越的性能，在集成電路、傳感器和柔性電子等領(lǐng)域均具有極高的應(yīng) 用價(jià)值。
[0077]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一 個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō) 明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以理解的其他實(shí)施方式。
[0078]上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō) 明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式 或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有特定管徑的單壁碳納米管的選擇性提取方法，其特征在于，所述提取方法 包括步驟： 在有機(jī)溶劑中，將單壁碳納米管原料與共輒聚合物通過(guò)分散技術(shù)形成分散液;其中，所 述共輒聚合物為其主鏈具有扭曲結(jié)構(gòu)的共輒聚合物； 通過(guò)離心處理所述分散液，取上層清液； 得到高純度的管徑范圍為1.1~1.3nm的單壁碳納米管。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有特定管徑的單壁碳納米管的選擇性提取方法，其特征在 于，所述共輒聚合物為具有下式所示分子結(jié)構(gòu)的聚合物的仵意一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有特定管徑的單壁碳納米管的選擇性提取方法，其特征在 于，所述共輒聚合物中，任意兩個(gè)R可設(shè)置為相同或不同，且分別為具有6~16個(gè)碳原子的直 鏈烷基。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有特定管徑的單壁碳納米管的選擇性提取方法，其特征在 于，所述步驟"在有機(jī)溶劑中，將單壁碳納米管原料與共輒聚合物通過(guò)分散技術(shù)形成分散 液"中，所述分散技術(shù)為超聲或剪切或噴射或乳化或球磨。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有特定管徑的單壁碳納米管的選擇性提取方法，其特征在 于，所述單壁碳納米管原料的制備方法為化學(xué)氣相沉積法或電弧放電法或等離子體放電法 或激光燒蝕法。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有特定管徑的單壁碳納米管的選擇性提取方法，其特征在 于，所述提取方法得到的單壁碳納米管可進(jìn)一步優(yōu)選為含量超過(guò)70%的單手性單壁碳納米 管，且為純度高于98 %的半導(dǎo)體型單壁碳納米管。7. -種具有特定管徑的單壁碳納米管，其特征在于，所述單壁碳納米管由權(quán)利要求1-6 中任意一項(xiàng)所述的提取方法制得，所述單壁碳納米管的管徑范圍為1.1~1.3nm。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有特定管徑的單壁碳納米管，其特征在于，所述單壁碳納米 管為含量超過(guò)70 %的單手性單壁碳納米管，且為純度高于98 %的半導(dǎo)體型單壁碳納米管。9. 一種微納米級(jí)電子器件，其特征在于，所述微納米級(jí)電子器件中以權(quán)利要求7或8所 述的單壁碳納米管作為半導(dǎo)體部分。10. -種如權(quán)利要求9所述的微納米級(jí)電子器件的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述生產(chǎn)方 法包括步驟： 將單壁碳納米管的溶液涂覆于基底上形成薄膜，所述單壁碳納米管的管徑范圍為1.1 ~1·3nm; 利用光刻和刻蝕技術(shù)對(duì)所述薄膜進(jìn)行微納米級(jí)圖案化； 以所述圖案化薄膜作為半導(dǎo)體部分，得到所述微納米級(jí)電子器件。
【文檔編號(hào)】B82Y40/00GK105883749SQ201610224511
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】邱松, 李紅波, 韓杰, 金赫華
【申請(qǐng)人】蘇州希印納米科技有限公司