[发明专利]一种碳纳米管探针的制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在扫描探针显微镜探针的尖端生长碳纳米管束；

2)利用聚焦离子束系统对生长有碳纳米管束的探针进行加工得到细长的碳纳米管尖端。

2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管探针的制备方法，其特征在于，步骤1)的具体实现方法如下：

将催化剂与扫描探针显微镜的探针置于反应器中，待还原处理后，通入水蒸气和有机物，在高温下进行持续反应，碳纳米管在扫描探针显微镜的探针表面生长，反应完毕后即得尖端生长有碳纳米管束的探针。

3.根据权利要求2所述的一种碳纳米管探针的制备方法，其特征在于，催化剂类型为K/SiO₂，其中K为Fe、Co、或Ni。

4.根据权利要求2所述的一种碳纳米管探针的制备方法，其特征在于，还原处理过程为在还原性气氛由H₂或CO气体形成的气氛下，温度为800℃-1000℃，处理0.5-1.5h。

5.根据权利要求2所述的一种碳纳米管探针的制备方法，其特征在于，水蒸气和有机物的摩尔比为2：1或3：1，并在保护气体N₂或Ar惰性气体的保护下通入，持续反应的温度为600℃-900℃；

有机物为甲烷、甲苯、乙炔、乙烯、乙醇或苯酚的一种或多种的组合。

6.根据权利要求2所述的一种碳纳米管探针的制备方法，其特征在于，步骤2)的具体实现方法如下：

利用聚焦离子束系统，设定加工参数后，将待处理的探针固定在聚焦离子束双束系统的样品台上，通过调节样品台的位置，确定探针与聚焦离子束的工作距离，使聚焦离子束双束系统的离子束出射方向对准除尖端垂直部分的多余碳纳米管束，启动聚焦离子束系统双束对多余碳纳米管束进行去除，聚焦离子束双束系统对步骤1)中生长有碳纳米管束的探针进行加工得到大长径比的探针尖端。

7.根据权利要求6所述的一种碳纳米管探针的制备方法，其特征在于，聚焦离子束双束系统先采用粗加工，再进行精加工的方式对多余碳纳米管束进行去除，操作中控制离子束的能量与离子束的电流。

8.根据权利要求6所述的一种碳纳米管探针的制备方法，其特征在于，聚焦离子束双束系统的离子束采用镓离子束。

9.根据权利要求6所述的一种碳纳米管探针的制备方法，其特征在于，探针与聚焦离子束双束系统的工作距离为10-15mm。