研究目的
开发一种紧凑的桌面级化学气相沉积（CVD）生长系统，通过计算机控制的全自动操作实现可靠且可编程的碳纳米管（CNT）生长。
研究成果
所开发的计算机控制紧凑型化学气相沉积系统，能够以可编程方式生长出具有预期高度、密度和图案结构的碳纳米管，从而推动众多利用碳纳米管及其衍生结构的应用实现实际发展。
研究不足
该系统不包括真空处理组件，这可能会限制其在需要真空条件的工艺中的使用。
1：实验设计与方法选择：
该系统设计用于在不过多增加部件的情况下，对常压化学气相沉积（APCVD）过程进行精确的参数控制。关键组件包括加热腔室、四个质量流量控制器（MFC）通道和计算机控制器。
2：样品选择与数据来源：
在涂有二氧化硅（SiO?）的硅晶圆上沉积了包含氧化铝（Al?O?）上铁（Fe）的催化剂层。
3：实验设备与材料清单：
直径1英寸的单区管式炉、四个分别用于氩气（Ar）、氢气（H?）、乙烯（C?H?）和空气的MFC通道，以及计算机控制器。
4：实验步骤与操作流程：
在氩气/氢气气流下将腔室加热至峰值温度，停留一段时间进行催化剂退火，然后加入乙烯进行碳纳米管（CNT）生长。生长结束后，在氩气气流下冷却腔室。
5：数据分析方法：
通过扫描电子显微镜（SEM）成像评估生长结果，以确认碳纳米管的高度、密度和图案得到控制。
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tube furnace
TF55035C-1
Lindberg/Blue M? Mini-Mite?, Thermo Fisher Scientific, Ltd.
Heating chamber for CNT growth
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mass flow controller
AFC 500/600 series
ATOVAC Co., Ltd.
Control gas flow rates for Ar, H2, C2H4, and air
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throttle valve controller
GMC 1200
ATOVAC Co., Ltd.
Integrated control of MFC channels
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LabVIEW
version 2017
National Instruments Corp.
Software for automated control of the furnace and MFCs
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