发明名称 层状基板结构及利用层状基板结构制造奈米线之方法
摘要 一种层状基板结构及利用层状基板结构制造奈米线之方法,其系利用层状基板结构,其中此层状基板结构至少包含至少一对上下相对设置之基板,且此对基板之至少一者相对于另一者之表面具有催化金属层,于高温及惰性气体氛围下,可分别形成奈米线于此对基板相对之二表面。由于位于上方之基板可遮挡制程中蒸发的催化金属,且此层状基板结构更可包括一对以上之基板,因此能有效降低知制程中催化金属对反应室之污染,提升奈米线成长之稳定性,并可批次生产具有奈米线之基板,进而大幅缩短奈米线之制程时间且提升产能。
申请公布号 TWI265047 申请公布日期 2006.11.01
申请号 TW094116945 申请日期 2005.05.24
申请人 国立云林科技大学 发明人 黄柏仁;许荣富;黄建盛
分类号 B01J19/24(2006.01);B32B1/02(2006.01);C22C47/00(2006.01) 主分类号 B01J19/24(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种层状基板结构,适用于制造一奈米线,该层状 基板结构至少包含: 至少一对基板,其中该对基板系以一间距而上下相 对设置,且该对基板之至少一者相对于另一者之一 表面具有一催化金属层;以及 至少一对侧板以实质上垂直方向夹设于该对基板 相对之两边,使该对基板以相隔该间距而上下相对 设置; 藉此,当该层状基板结构置于一反应室时,位于上 方之基板可遮挡制程中蒸发的催化金属对反应室 之污染。 2.如申请专利范围第1项所述之层状基板结构,其中 该对基板系以实质上平行方向上下相对设置。 3.如申请专利范围第1项所述之层状基板结构,其中 该间距系界于10微米至1000微米之间。 4.如申请专利范围第1项所述之层状基板结构,其中 该催化金属层系设于该对基板相对之二表面。 5.如申请专利范围第3项所述之层状基板结构,其中 该对基板之材质为矽。 6.如申请专利范围第1项所述之层状基板结构,其中 该奈米线之材质为矽。 7.如申请专利范围第1项所述之层状基板结构,其中 该奈米线之材质为氧化锌。 8.如申请专利范围第1项所述之层状基板结构,其中 该催化金属层之材质为一过渡金属。 9.如申请专利范围第1项所述之层状基板结构,其中 该催化金属层之材质系选自于由金、镍、铁及铂 所组成之一族群。 10.如申请专利范围第1项所述之层状基板结构,其 中该侧板之材质为氧化铝。 11.一种利用层状基板结构制造奈米线之方法,至少 包含: 提供两基板; 形成一催化金属层于至少一基板上; 保持两该基板于一间距的分隔而形成一而上下相 对设置的层状基板结构,以使位于上方之基板可遮 挡制程中催化金属层蒸发的催化金属,其中,使该 催化金属层朝向另一基板; 置放该层状基板结构于一反应室内; 导入一气体至该反应室内;以及 加热约该反应室到一高温温度,并保持高温温度持 续一段时间以形成该奈米线。 12.如申请专利范围第11项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中该间距系使用界于10微 米至1000微米之间。 13.如申请专利范围第11项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中系使用溅镀方式形成该 催化金属层。 14.如申请专利范围第11项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中该气体至少包含一惰性 气体。 15.如申请专利范围第14项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中该惰性气体系选自于由 氮气、氩气、氖气、氦气、氢气及其任意组合所 组成之一族群。 16.如申请专利范围第14项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中该气体更至少包含一含 矽气体。 17.如申请专利范围第16项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中该含矽气体系使用矽甲 烷气体或其衍生物。 18.如申请专利范围第11项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中该对基板之材质系使用 矽。 19.如申请专利范围第11项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中形成该奈米线之步骤系 利用一气-液-固(VLS)法进行。 20.如申请专利范围第11项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中形成该奈米线之步骤系 利用一固-液-固(SLS)法进行。 21.如申请专利范围第11项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中该催化金属层之材质系 选自于由金、镍、铁及铂所组成之一族群。 22.如申请专利范围第11项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中系使用两侧板间隔两该 基板。 23.如申请专利范围第22项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,侧板系使用氧化铝材质。 24.如申请专利范围第11项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中,高温温度系为界于950 ℃至1050℃之间。 25.如申请专利范围第11项所述之利用层状基板结 构制造奈米线之方法,其中,保持高温温度系持续30 到60分钟。 图式简单说明: 第1图系绘示习知奈米线之制程剖面图; 第2图系绘示根据本发明一较佳实施例之奈米线之 制程流程图; 第3A图至第5图系绘示根据本发明一较佳实施例之 奈米线之制程剖面图; 第6A图至第6B图系显示根据本发明实施例一所得之 奈米线的场发射扫瞄式电显照片;以及 第7A图至第7B图系显示根据本发明实施例二所得之 奈米线的场发射扫瞄式电显照片。
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