定向碳纳米管阵列的转移技术研究进展.pdf

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1、·机械制造·龚玲，等·定向碳纳米管阵列的转移技术研究进展定向碳纳米管阵列的转移技术研究进展龚玲，李阳，邓凯，张昊，戴振东(南京航空航天大学a．材料科学与技术学院，b．仿生结构与材料防护研究所，江苏南京210016)摘要：定向碳纳米管阵列具有大的长径比、优异的力学性能以及良好的导电、导热特性，在微电子封装、热界面材料、场发射器和干粘附材料研发方面具有潜在优势。单晶硅是化学气相沉积法(CVD)制备定向碳纳米管阵列最佳的基底材料，但对于定向碳纳米管阵列的应用有所限制。目前在定向碳纳米管阵列转移方法上已汇集了大量的研究工作，着重介绍了当前主要

2、的四种转移方法一溶液刻蚀法、焊料转移法、化学转移法、粘结剂转移法，探讨了各种方法的优缺点，分析和展望了有利于定向碳纳米管阵列在干粘附材料上应用的转移方法。关键词：定向碳纳米管阵列；转移；研究进展中图分类号：TB34文献标志码：A文章编号：1671—5276(2014)01—0006—05ResearchProgressonTransferTechniqueofAlignedCarbonNanotubesGONGLing一，LIYang，DENGKai，ZHANGHao，DAIZhen—Dong(a．CollegeofMaterialS

3、cienceandTechnology，b．InstituteofBio-inspiredStructureandSufaceEngineering．NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Alignedcarbonnanotubes(A—CNTs)withextraordinaryhighaspe~ratio，exceptionalmechanicalstrengthandstronge-lectricalandtherma

4、lconductivityshowgreatpotentialintheapplicationofmicroelectronicspackage，thermalinterfacematerial，fieldemissiondisplayanddryadhesivematerials．Silicon／quartzwafersareanidealsubstratewhichisusedforCNTsgrowthbychemicalvapordeposition(CVD)processing，butitrestrictsfurtherapp

5、licationsofalignedcarbonnanotubes．Recently，afewmethodsaredeveloped，whichareusedtotransferalignedCNTstodesiredsubstrates．Thisarticleintroducesanddiscussesseveraltransfermethods，suchassolutionetchingprocess，soldertransferandchemicaltransferetal，andproposesapropertransferm

6、ethodforthegecko-inspireddryadhesiveapplication．Keywords：alignedcarbonnanotubearray；transfer；reseamhprogress的要求，如热界面材料要求基底有良好的导热性，爬0引言壁机器人’、纳米电子器件等要求基底柔韧性较好，因此基底材料的限制成为制约定向碳纳米管阵列应碳纳米管自发现就以优异的电学、力学、热学、光学性用的瓶颈。如何将定向CNTs完整转移至其他基底成为能1-6]引起了人们的普遍关注，这些性能使其在热界面材当前碳纳米管阵列应用必需解决的

7、关键问题之一。近年料]、仿壁虎刚毛，]、纳米电子器件、场发射等来，定向碳纳米管阵列转移技术取得了重大突破。本文领域具有广泛的应用前景。定向碳纳米管阵列具有大的介绍当前主要的4种转移方法，探讨了各种转移方法的长径比，较一致的取向，较高的纯度，可以更好地发挥优缺点，并进一步展望了有利于定向碳纳米管阵列在干其优异的性能，将应用于更多领域。粘附材料上应用的转移方法。制备定向碳纳米管阵列的方法主要有三种：电弧放电法、激光蒸发法、化学气相沉积法。其中化学气相沉1定向碳纳米管阵列转移技术研究积法以设备简单、成本低、可控性好等优点，被普遍采进展用，但

8、这种方法生长温度较高(700℃一1000℃)，反应气体成分复杂(包含氩气、氢气、乙炔、乙烯等)，催化剂为了解决基底材料限制定向碳纳米管阵列应用的问镀层对生长影响显著，因此对生长基底选择条件比较严题，近1O年来学者们研究了