[发明专利]一种离子中和器装置及其制备方法

权利要求书

1.一种离子中和器装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在阴极衬底(101)表面从下至上依次制作图形化的缓冲层和催化层，再通过热化学气相沉积法，在催化层上生长碳纳米管阵列(201)；

(2)采用原子层沉积，在碳纳米管阵列(201)表面沉积金属薄层(202)，经过退火处理，在碳纳米管阵列(201)表面形成分散均匀的金属纳米颗粒(203)，得到金属纳米颗粒(203)均匀修饰的碳纳米管阵列(201)阴极；

(3)通过光刻工艺制作出镂空的栅网结构，采用原子层沉积，在镂空的栅网结构表面沉积一层均匀包覆的导电层，得到金属栅网电极(401)；

(4)通过绝缘层(301)将碳纳米管阵列(201)阴极与金属栅网电极(401)封装，所述绝缘层(301)位于所述阴极衬底(101)表面，所述绝缘层(301)为中空的，所述金属纳米颗粒(203)均匀修饰的碳纳米管阵列(201)阴极位于绝缘层(301)中空部分，所述碳纳米管的阵列(201)与栅网结构的镂空位置对准，形成三明治结构，确保碳纳米管的阵列(201)阴极、金属栅网电极(401)以及绝缘层(301)三者互不导通。

2.根据权利要求1所述的离子中和器装置的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括以下步骤：

将碳纳米管阵列(201)阴极、绝缘层(301)和金属栅网电极(401)分别进行切割，得到分立的碳纳米管阵列(201)阴极单元、与之对应的绝缘层(301)和金属栅网电极(401)；

将碳纳米管阵列(201)阴极单元、绝缘层(301)经过对准连接，确保两者不导通；

将金属栅网电极(401)与连接碳纳米管阵列(201)阴极单元的绝缘层(301)连接，确保碳纳米管的阵列(201)阴极单元与栅网结构的镂空位置对准。

3.根据权利要求1所述的离子中和器装置的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括以下步骤：

将所述碳纳米管阵列(201)阴极、绝缘层(301)经过对准，通过圆片键合方式连接，确保两者不导通；

将金属栅网电极(401)与连接碳纳米管阵列(201)阴极的绝缘层(301)通过圆片键合方式连接，确保碳纳米管的阵列(201)阴极单元与栅网结构的镂空位置对准，形成三明治结构；

对圆片进行切割，得到分立的离子中和器。

4.根据权利要求1至3任一项所述的离子中和器装置的制备方法，其特征在于，在阴极衬底(101)表面从下至上依次制作图形化的缓冲层和催化层之前，对阴极衬底(101)进行清洗预处理。

5.根据权利要求1至3任一项所述的离子中和器装置的制备方法，其特征在于，在通过光刻工艺制作出镂空的栅网结构之前，对栅网沉底进行清洗预处理。