一种无缝焊接碳纳米管的方法技术

一种无缝焊接碳纳米管的方法，涉及碳纳米管。选取一根碳纳米管并利用大电流将其烧成两段，或者任意选取两根不同的碳纳米管；利用聚焦电子束，在碳纳米管端口的空隙处沉积无定形碳以连接两段碳纳米管；利用焦耳加热对连接后的整个结构进行退火，得到高度晶化且管壁连续的碳纳米管结构，实现碳纳米管的无缝焊接。对于碳纳米管的管径方向、管壁数、管径和手性均无要求，除了可以对器件中烧断的同一根碳管进行原位焊接修复之外，还适用于具有不同管径方向、管壁数、管径和手性的任意两根或多根碳纳米管之间的无缝焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种无缝焊接碳纳米管的方法
本专利技术涉及碳纳米管，尤其是涉及一种无缝焊接碳纳米管的方法。
技术介绍
微电子器件作为现代信息化和自动化的基础，在尺寸上是越做越小，未来向纳电子器件发展是一个很重要的趋势。随着芯片中器件集成度的提高，单个器件和连接引线的尺寸都将缩小。对于一些传统的金属引线(比如铜、铝等)，当尺寸小到一定程度时将面临一系列的挑战，散热问题和电致迁移作用会对连接引线造成破坏。碳纳米管由于其优异的性能，已经在相关领域受到了广泛关注。它本身的导热率很高，并且SP2碳-碳键可以有效的抑制电致迁移作用的破坏，使之可以承受比普通金属高三个数量级的电流密度。碳纳米管已经被研究人员作为FETs和连接引线等进行了很多相关的研究。由此可见，未来电子器件可能从“硅基”向“碳基”发展，进而可能发展成为“全碳”电子器件。对于碳基或者全碳电子器件来说，碳纳米管之间的互连以及碳纳米管引线断裂后的修复将会是要面临的几大问题。目前针对碳纳米管连接的方法有电子束高温焊接[TerronesM,BanhartF,GrobertN,etal.Molecularjunctionsbyjoiningsingle-wa本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无缝焊接碳纳米管的方法，其特征在于包括以下步骤：1)选取一根碳纳米管并利用大电流将其烧成两段，或者任意选取两根不同的碳纳米管；2)利用聚焦电子束，在碳纳米管端口的空隙处沉积无定形碳以连接两段碳纳米管；3)利用焦耳加热对连接后的整个结构进行退火，得到高度晶化且管壁连续的碳纳米管结构，实现碳纳米管的无缝焊接。

【技术特征摘要】
1.一种无缝焊接碳纳米管的方法，其特征在于包括以下步骤：1)选取一根碳纳米管并利用大电流将其烧成两段，或者任意选取两根不同的碳纳米管；2)利用聚焦电子束，在碳纳米管端口的空隙处沉积无定形碳以连接两段碳纳米管；3)利用焦耳加热对连接后的整个结构进行退火，得到高度晶化且管壁连续的碳纳米管结构，实现碳纳米管的无缝焊接。2.如权利要求1所述一种无缝焊接碳纳米管的方法，其特征在于在步骤1)中，所述选取一根碳纳米管并利用大电流将其烧成两段，或者任意选取两根不同的碳纳米管的具体方法为：原位移动钨针尖，使钨针尖与粘在金丝边缘的一根碳纳米管末端接触，通过在钨针尖和金丝电极两端加电压，施加多次的电流脉冲，使碳纳米管与两端电极连接，然后再对碳纳米管施加电流脉冲，使碳纳米管与两端电极烧断；一段碳纳米管粘在钨针尖上，另一段碳纳米管粘在金丝边缘，作为待焊接的两根碳纳米管，或者再选一根不同的碳纳米管，与粘在钨针尖上的碳纳米管作为待焊接的两根碳纳米管。3.如权利要求2所述一种无缝焊接碳纳米管的方法，其特征在于所述钨针尖是利用电化学腐蚀法对0.2mm直径的钨丝腐蚀所得，在实验前对钨针尖进行原位清洁处理，在钨针尖和金丝两端加上3V的恒压，移动钨针尖去靠近金丝边缘，当钨针尖和金丝接触时，钨针尖尖端瞬间熔成光滑的球状，表面污染物被清理掉。4.如权利要求2所述一种无缝焊接碳纳米管的方法，其特征在于所述金丝是用于电极和粘附碳纳米管的基底，直径为0.25mm，前端用钳子夹成扁平状，再将前端边...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸣生，赵龙泽，程勇，张桥保，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35