催化剂膜厚对碳纳米管薄膜生长的影响

摘要

采用射频等离子体增强化学气相沉积技术,以Ni为催化剂,在Si基底上沉积出定向性良好的碳纳米管。用扫描电镜表征了催化剂颗粒大小和相应的碳纳米管形貌。深入研究了催化剂膜厚对碳纳米管生长的影响。结果表明:不同厚度的催化剂薄膜经刻蚀形成的颗粒密度、尺寸、分布等对碳纳米管的合成质量起主要作用。催化剂厚度≤5 nm时,形成的颗粒密度较小而且分布不均,制备的碳纳米管产量低、定向性差。催化剂厚度≥15 nm时,形成的颗粒较大,粘连在一起,生长时大部分被非晶碳包覆,几乎没有碳纳米管的生长。催化剂厚度为10 nm时,形成的颗粒密度大、分布较均,制备的碳纳米管纯度高、定向性好。