专利"碳纳米管薄膜结构及其制备 方法"，申请人；清华大学，鸿富锦精密工业(深圳)有限公司。为节省篇幅，仅引用于此，但上 述申请所有技术掲露也应视为本发明申请技术掲露的一部分。
[0024] 请参阅图4,该非扭转的碳纳米管线包括多个沿该非扭转的碳纳米管线长度方向 排列的碳纳米管。具体地，该非扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段，该多个碳纳米管 片段通过范德华力首尾相连，每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结 合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该非扭转的碳纳米 管线长度不限，直径为0. 5纳米~100微米。非扭转的碳纳米管线为将碳纳米管拉膜通过有 机溶剂处理得到。具体地，将有机溶剂浸润所述碳纳米管拉膜的整个表面，在挥发性有机溶 剂挥发时产生的表面张力的作用下，碳纳米管拉膜中的相互平行的多个碳纳米管通过范德 华力紧密结合，从而使碳纳米管拉膜收缩为一非扭转的碳纳米管线。该有机溶剂为挥发性 有机溶剂，如己醇、甲醇、丙丽、二氯己焼或氯仿，本实施例中采用己醇。通过有机溶剂处理 的非扭转的碳纳米管线与未经有机溶剂处理的碳纳米管膜相比，比表面积减小，粘性降低。
[0025] 所述扭转的碳纳米管线为采用一机械力将所述碳纳米管拉膜两端沿相反方向扭 转获得。请参阅图5,该扭转的碳纳米管线包括多个绕该扭转的碳纳米管线轴向螺旋排列的 碳纳米管。具体地，该扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段，该多个碳纳米管片段通过 范德华力首尾相连，每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳 米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该扭转的碳纳米管线长度不 限，直径为0. 5纳米~100微米。进一步地，可采用一挥发性有机溶剂处理该扭转的碳纳米 管线。在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面张力的作用下，处理后的扭转的碳纳米管线中 相邻的碳纳米管通过范德华力紧密结合，使扭转的碳纳米管线的比表面积减小，密度及强 度增大。
[0026] 所述碳纳米管线状结构及其制备方法请参见范守善等人于2002年9月16日申请 的，于2008年8月20日公告的第CN100411979C号中国公告专利"一种碳纳米管绳及其制 造方法"，申请人；清华大学，鸿富锦精密工业(深圳）有限公司，W及于2005年12月16日 申请的，于2009年6月17日公告的第CN100500556C号中国公告专利申请"碳纳米管丝及 其制作方法"，申请人；清华大学，鸿富锦精密工业(深巧I)有限公司。为节省篇幅，仅引用于 此，但上述申请所有技术掲露也应视为本发明申请技术掲露的一部分。
[0027] 本实施例中，所述碳纳米管结构112为两层垂直交叉设置的碳纳米管拉膜，所述 碳纳米管拉膜直接从生长好的碳纳米管阵列拉取得到，该碳纳米管结构112中的多个碳纳 米管通过范德华力首尾相连且沿同一方向排列。
[0028] 所述预制层114的材料可为金、媒、铁、铁、铅、铁、館等金属、氧化铅、氧化镇、氧化 锋、氧化给等金属氧化物、或者金属硫化物等中的至少一种。可W理解，所述预制层114的 材料不限于上述列举材料，还可W为二氧化娃等非金属氧化物等，只要可W物理性的沉积 于所述碳纳米管结构112的表面，且在后续的刻蚀基板100过程中不被刻蚀即可。所述物理 性的沉积是指所述预制层114不与所述碳纳米管结构112发生化学反应，而是通过范德华 力与所述碳纳米管结构112紧密结合，并附于所述碳纳米管结构112中碳纳米管的表面。所 述预制层114的厚度不限，可为3纳米~50纳米。为了得到纳米级尺寸的纳米线阵列105， W及避免所述所述碳纳米管结构112中的微孔过多的被所述预制层114覆盖，所述预制层 114的厚度优选为3纳米~20纳米。所述碳纳米管复合结构110的微孔116孔径小于所述 所述碳纳米管结构112中的微孔孔径。
[0029] 所述碳纳米管复合结构110可W通过W下方法制备；首先，将所述碳纳米管结构 112至少部分悬空设置；然后，在所述碳纳米管结构112表面沉积预制层114。
[0030] 所述碳纳米管结构112具有相对的两个表面，所述碳纳米管结构112可通过一框 架固定，位于框架内部的部分悬空设置，从而使得碳纳米管结构112充分暴露，W利于后续 的在碳纳米管结构112相对的两个表面同时形成所述预制层114。所述框架为一中空的结 构，具有一通孔。所述碳纳米管结构112的边缘可固定于所述框架中，位于中间的部分通过 所述通孔暴露出来且悬空设置。通过所述框架，使得所述碳纳米管结构112的边缘能够牢 固的固定，并保持位于通孔位置处的碳纳米管结构112充分暴露。本实施例中，所述框架为 一 "口 "字形的边框，所述碳纳米管结构112的边缘通过所述边框固定。可W理解，所述碳 纳米管结构112悬空设置的方式也可W为其他手段，比如金属网栅、具有中空结构的环状 体等，只要实现使该碳纳米管结构112悬空即可。可通过电子束蒸锥法将所述预制层114 沉积于所述碳纳米管结构112的表面。可W理解，所述沉积的方法不限于上述列举的方法， 还可W为磁控瓣射法、原子层沉积法等气相沉积法，只要保证所述预制层114在沉积的过 程中不破坏所述碳纳米管结构112的形态和结构即可。
[0031] 由于所述碳纳米管结构112悬空设置，因而所述碳纳米管结构112的两个表面均 被所述预制层114覆盖。具体的，该预制层114包覆所述碳纳米管结构112中多个碳纳米管 的至少部分表面。所述碳纳米管结构112包括多个微孔结构，可W理解，所述微孔结构中也 可分布有所述预制层114。所述碳纳米管结构112中的碳纳米管与所述预制层114紧密结 合，形成一整体的碳纳米管复合结构110。其中，所述碳纳米管结构112对所述预制层114 起到支撑作用。所述碳纳米管复合结构110包括多个微孔116。所述微孔116为贯穿所述 碳纳米管复合结构110的厚度方向的凹陷空间，该凹陷空间可为间隙或者微孔。
[0032] 本实施例中，通过电子束蒸锥法在所述碳纳米管结构112的表面设置预制层114 得到所述碳纳米管复合结构110,所述预制层114的材料为氧化铅，所述预制层114的厚度 为5纳米。所述碳纳米管结构112中的每个碳纳米管被所述预制层114完全包覆。参见图 6,为本实施例采用的碳纳米管复合结构110的扫描电镜照片。
[0033] 在所述步骤S30中，所述碳纳米管复合结构110可W直接设置于所述基板100的 表面101。具体的，可先将所述框架和所述碳纳米管复合结构110 -起转移至所述基板100 的表面101，再移除所述框架。由于所述碳纳米管复合结构110具有多个微孔116,因而所 述基板100的表面101部分通过该多个微孔116暴露出来。所述碳纳米管复合结构110与 所述基板100的表面101之间并非完全紧密接触，部分的碳纳米管复合结构110与所述基 板100的表面101之间可能存在空气。
[0034] 将所述碳纳米管复合结构110设置于所述基板100的表面101之后，进一步还可 W包括一通过溶剂对所述碳纳米管复合结构110进行处理，使所述碳纳米管复合结构110 贴附在所述基板100的表面101的表面的步骤。当向所述碳纳米管复合结构110的表面滴 加溶剂，所述溶剂会浸润所述碳纳米管复合结构110,软化所述碳纳米管复合结构110,并 将所述碳纳米管复合结构110与所述基板100的表面101之间的空气排出。当所述溶剂被 去除后，所述碳纳米管复合结构110与所述基板100的表面101的表面形成紧密的接触。 所述溶剂可为水、有机溶剂等。所述有机溶剂为挥发性有机溶剂，如己醇、甲醇、丙丽、二氯 己焼及氯仿。本实施例中，所述溶剂为己醇，通过将所述己醇滴加于所述碳纳米管复合结构 110的表面，然后自然风干，使得所述碳纳米管复合结构110紧密贴附于所述基板100的表 面 101。
[0035] 在所述步骤S40中，所述干法刻蚀是指通入一气体在电场作用下得到一等离子 体，该等离子体可与被刻蚀物质发生反应而得到挥发性物质，比如；等离子体刻蚀、反应性 离子刻蚀巧IE)。本实施例中，通过反应性离子刻蚀法刻蚀所述被暴露的基板100的表面 101。具体的，通过向一等离子体系统通入一气体，所述气体可W为氧气、氯气、氨气、氯气、 氮气、四氣化碳等。所述气体不限于上述列举气体，只要该气体可与基板100发生反应即 可。优选的，采用氯气和氮气的反应性离子刻蚀法刻蚀所述基板100,其中，所述等离子体系 统的功率是20瓦~70瓦，氯气等离子体的通入速率为10标况毫升每分钟（standard-state cubic centimeter per minute, seem),氮气等离子体的通入速率为25sccm,