[发明专利]基于苯基化修饰方法制备半导体性单壁碳纳米管的方法及其制品和应用

权利要求书

1.一种基于苯基化修饰方法制备半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、利用化学气相沉积法在基底上生长单壁碳纳米管；

S2、将步骤S1中所生长的单壁碳纳米管转移到SiO₂/Si基底上；

S3、将步骤S2中的带有单壁碳纳米管的SiO₂/Si基底浸泡在过氧化苯甲酰溶液中，取出后用氮气吹干并在拉曼激光下照射，产生苯基并与单壁碳纳米管发生反应，最后用异丙醇清洗并用氮气吹干，获得苯基化修饰的半导体性单壁碳纳米管；

步骤S3中将SiO₂/Si基底浸泡在过氧化苯甲酰溶液中，溶液浓度为0.1 mmol/L-1 mmol/L，浸泡时间为10 min-60 min,在532 nm拉曼激光下照射,功率密度为0.5 mW-4 mW， 照射时间为10 s - 2 min。

2.根据权利要求1所述的一种基于苯基化修饰方法制备半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于：所述步骤S1中的基底的材质为r-cut石英、ST-cut石英、SiO₂/Si、氧化镁、r面α氧化铝或a面α氧化铝。

3.根据权利要求1所述的一种基于苯基化修饰方法制备半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于：步骤S1中所述的基底为ST-cut石英，其在进行化学气相沉积法生长单壁碳纳米管之前还进行前处理，该前处理方法是：依次在超纯水、丙酮、乙醇和超纯水中各超声清洗 20 min，氮气吹干后，在 3 h 内由室温升至 1100℃后恒温 8 h，再在 15 h 内降温至 300℃，再自然降温至室温。

4.根据权利要求1所述的一种基于苯基化修饰方法制备半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于：步骤S1中化学气相沉积法所采用的催化剂为Fe, Co, Ni, Cu, Au, Mo,Zn, W, Ru, Cr, Rh, V, Ti, Al, Mg 或Pd。

5.根据权利要求1所述的一种基于苯基化修饰方法制备半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于：所述步骤S1中将以ST-cut石英为基底进行化学气相沉积，在840℃，300sccm 氩气, 300 sccm 氢气下进行生长，乙醇作为碳源，氩气为载气，碳源通过载气进入反应腔体，碳源流量为10~500 sccm，生长时间为1 min~1 h。

6.根据权利要求1所述的一种基于苯基化修饰方法制备半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于：步骤S2中SiO₂/Si基底在进行转移单壁碳纳米管之前还进行预处理，其方法是依次在超纯水、丙酮、乙醇和超纯水中各超声清洗20 min，氮气吹干后，用氧等离子体清洗系统清洗5-20 min。

7.根据权利要求1所述的一种基于苯基化修饰方法制备半导体性单壁碳纳米管的方法，其特征在于：步骤S2中利用HF作为转移的溶液，HF溶液质量浓度为1%-10%。

8.一种如权利要求1-7之一方法所制备的苯基化修饰的半导体性单壁碳纳米管。

9.一种基于权利要求8所述的苯基化修饰的半导体性单壁碳纳米管在构建单壁碳纳米管的场效应晶体管上的应用。