[发明专利]在尖端上对准的纳米结构

说明书

技术领域

本公开通常涉及纳米结构。

背景技术

近来，已经对包括碳纳米管(CNT)、纳米线、纳米棒等的纳米结构进 行了大量研究。这些研究中的一个结果是发现CNT可用作原子力显微镜 (AFM)的尖端。AFM的尖端通常需要足够高的强度以耐受在操作中样 品表面的冲击，以及高的分辨率以可靠地测量具有高长径比的接触结构。 为获得高分辨率，尖端可具有高长径比的几何结构。

CNT具有良好的化学耐受性能和良好的机械强度。此外，CNT可具 有高长径比的几何结构。因此，CNT是用于AFM尖端的有希望的可选对 象。例如，在尖端的顶点处形成的针状CNT适于用作AFM尖端的探针。 S.S.Wong等人在Appl.Phys.Lett.73(23)3465-3467，1998中或H.Dai等人 在Nature 384(14)，147-150，1996中公开了一种用于将CNT附着到涂覆有粘 合剂的硅尖端上的方法。

为使用CNT作为AFM尖端的探针，需要发展可靠地形成具有与所述 尖端的良好粘附性并具有高的长径比的CNT的技术。此外，有必要获得 将CNT以一定方式附着到尖端上以具有与尖端的纵向基本上平行的几何 形状的技术。

发明内容

在一个实施方案中，一种制造在尖端上对准(align)的纳米结构的方 法包括：在尖端上形成纳米结构并利用在尖端上流动的流体在尖端上对准 纳米结构。

在另一个实施方案中，一种制造在尖端上集中的纳米结构的方法包括： 在尖端上形成纳米结构和利用尖端与在尖端上流动的流体之间的毛细管 作用来集中纳米结构。

在另一个实施方案中，一种设备包括：具有顶点(apex)和倾斜部分 的尖端(tip)、在尖端的顶点处在尖端的纵向上对准的第一纳米结构、以 及包围尖端的倾斜部分而对准的第二纳米结构。

在又一个实施方案中，一种设备包括：具有顶点的尖端、在尖端的纵 向上集中的纳米结构、以及用于形成纳米结构的催化剂。

提供发明内容从而以简化形式引入在下文详述中进一步说明的概念的 选择。发明内容并非意图确定要求保护的主题的关键特征或者必要特征， 也并非意图用作于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

图1是制造在尖端上对准的纳米结构的方法的一个说明性实施方案的 流程图。

图2是在尖端上形成纳米结构的方法的一个说明性实施方案的流程 图。

图3～5是在尖端上形成催化剂颗粒的方法的一个说明性实施方案的 示意图。

图6～8是在尖端上形成催化剂颗粒的方法的另一个说明性实施方案 的示意图。

图9和10是在尖端上形成催化剂颗粒的方法的又一个说明性的实施方 案的示意图。

图11是由催化剂颗粒形成纳米结构的方法的一个说明性实施方案的 示意图。

图12是在尖端上对准纳米结构的方法的一个说明性实施方案的流程 图。

图13～15是在尖端上对准纳米结构的方法的一个说明性实施方案的 示意图。

具体实施方式

在以下详细说明中，参考所述附图，所述附图构成所述详细说明的一 部分。在附图中，除非上下文另有说明，否则相同的附图标记通常表示相 同的元件。在详细说明、附图和权利要求中的说明性的实施方案不是意图 限制。可以采用其它的实施方案，并且可以做出其它的改变，而没有脱离 本文提出的主题的精神或范围。可容易地理解，当前公开的元件如通常在 本发明中所描述和在附图中说明的元件，可以以各种不同的结构来布置、 取代、组合和设计，所有这些显然是可预期的并且构成本公开的部分。

也应理解，当一个元件或层被称为在另一个元件或层“上”时，所述元 件或层可以是直接在另一个元件或层上，或也可存在中间元件或层。当在 本文使用时，表述“和/或”可包括一个或多个相关列出项目的任意和全部组 合。