[发明专利]用于碳纳米管纯化的方法

说明书

一种用于碳纳米管纯化的方法，优选地包括：提供碳纳米管；沉积掩模；和/或选择性地去除掩模的一部分；并且任选地包括去除碳纳米管的子集和/或去除剩余的掩模。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年11月14日提交的美国申请序列号16/191,185和2019年8月20日提交的美国申请序列号16/545,456的优先权，这两个美国申请通过该引用以其整体并入。

技术领域

本发明总体上涉及纯化领域，并且更具体地，涉及一种用于碳纳米管纯化的新的且有用的方法。

背景

用于碳纳米管纯化的典型方法倾向于遭受一个或更多个限制。例如，这样的方法可能无法保持被纯化的样品中碳纳米管的对齐。另外地或可选择地，这样的方法和系统可能需要表面图案化、使用高温和/或能量消耗，和/或可能在纯化的碳纳米管上和/或在纯化的碳纳米管周围留下不期望的残余物。

因此，在纯化领域中存在对创建用于碳纳米管纯化的新的且有用的方法的需求。

附图简述

图1是用于碳纳米管纯化的方法的实施方案的流程图。

图2A是该方法的实施例的示意性表示，包括碳纳米管床的平面图。

图2B是该方法的实施例的示意性表示，包括碳纳米管床的横截面图。

图2C是图2B的掩模的示意性表示。

图3A-图3C是该方法的要素的变型的示意性表示。

图4是该方法的要素的示意性表示。

图5A-图5D是在多个波长范围内碳纳米管的光吸收系数的表示。

图6是该方法的要素的变型的示意性表示。

优选实施方案的详细描述

对本发明的优选实施方案的以下描述不意图将本发明限制于这些优选的实施方案，而是意图使本领域任何技术人员能够制造并且使用本发明。

1.综述.

用于碳纳米管(CNT)纯化的方法100优选地包括：提供碳纳米管S110；沉积掩模S120；和/或选择性地去除掩模的一部分S130(例如，如图1中所示)。方法100可以任选地包括去除碳纳米管的子集S140和/或去除剩余的掩模S150。然而，方法100可以另外地或可选择地包括任何其他合适的要素。方法100优选地用于纯化CNT的样品，例如通过分离期望的CNT群体(例如，通过去除所有或大体上所有不期望的CNT，诸如图2A中所示)。

2.益处.

方法100可以赋予若干益处。首先，方法100的实施方案可以实现CNT的高度选择性纯化(例如，产生具有超过99％、99.9％、99.99％、99.999％、99.9999％、99.99999％或更高的纯度的CNT)。第二，方法100的实施方案可以实现CNT的纯化(例如，在任何基底上，诸如未图案化的基底和/或被图案化用于除了实现方法100之外的应用的基底)，而不干扰它们的对齐(例如，能够保持CNT床的对齐)。第三，方法100的实施方案可以在低温和/或在低能耗的情况下进行，从而能够使用温度敏感的基底和/或降低与CNT加工相关的能量成本。第四，方法100的实施方案可以实现CNT的高通量纯化，诸如通过使用大面积、宽带和/或连续波(CW)照射来执行方法100。第五，方法100的实施方案可以利用清洁、干燥(例如，无液体)的工艺，该工艺产生具有最少(例如，大体上没有)加工残余物和/或其他污染物的纯化的CNT。第六，方法100的实施方案可以排他地采用与线路的CMOS前端线需求兼容的材料和工艺。然而，方法100可以另外地或可选择地赋予任何其他合适的益处。

3.方法.

3.1提供碳纳米管.