DE60122409T2 - Verfahren zur vertikalen Ausrichtung von Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf Substraten mittels thermischer CVD mit Geichstromvorspannung - Google Patents

Verfahren zur vertikalen Ausrichtung von Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf Substraten mittels thermischer CVD mit Geichstromvorspannung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum vertikalen Ausrichten von reinen Kohlenstoff-Nanoröhrchen durch thermisch chemisches Aufdampfen bei Niedertemperatur mit Gleichstromvorspannung (DC, direct current), wodurch Kohlenstoff-Nanoröhrchen in hoher Qualität für Feldemissionsanzeigen (FED, field emission display) auf einem großflächigen Silicium- oder Glassubstrat bei einer niedrigen Temperatur abgeschieden werden, so dass sich eine große Fläche ergibt.
  • Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die in jüngster Zeit viel Aufmerksamkeit erhalten, sind hohl, mit einer langen Länge im Gegensatz zu einem kurzen Durchmesser von einigen Dutzend nm, und in der Struktur chemisch und dynamisch stabil. Daher werden Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwendet, um Elektronenemissionsspitzen für FED auszubilden.
  • Es wird empfohlen, Kohlenstoff-Nanoröhrchen vertikal auszurichten und auf einem großen Substrat zu züchten, wenn sie als FED-Elektronenemissionsspitzenmaterial verwendet werden. Im Stand der Technik wurde Siebdruck verwendet, um Kohlenstoff-Nanoröhrchen vertikal auszurichten, es gibt aber Schwierigkeiten beim gleichmäßigen Verteilen oder vertikalen Ausrichten der Kohlenstoff-Nanoröhrchen.
  • Derzeit werden Versuche zum Lösen des obigen Problems durch Züchten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen direkt auf einem Substrat, so dass sie vertikal ausgerichtet sind, aktiv vorgenommen. Wenn Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf einem Glassubstrat vertikal ausgerichtet werden können, so dass sie eine große Fläche aufweisen, können sie direkt bei FEDs eingesetzt werden, wodurch sich die Anschaltspannung verringert und die Produktionskosten aufgrund weniger Prozessschritte reduziert werden.
  • Das obige Problem kann durch ein Züchtungsverfahren für Kohlenstoff-Nanoröhrchen gelöst werden, wobei eine thermisch chemische Aufdampftechnik verwendet wird, bei der Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf einem Substrat unter Verwendung von Kohlenwasserstoffcarbidgas wie CH4, C2H2, C2H4 oder C2H5OH bei hoher Temperatur gezüchtet werden. Bei diesem Verfahren ist die Züchtungstemperatur von Kohlenstoff-Nanoröhrchen jedoch 900 °C oder höher.
  • Alternativ zum obigen Verfahren ist ein Verfahren zum Senken der Züchtungstemperatur durch Abscheiden eines Übergangsmetalls auf einem Si- oder Glassubstrat zum Ausbilden eines Keimkorns und auch zur Katalyse. Selbst bei dieser Alternative gibt es jedoch Schwierigkeiten gleichmäßige Kohlenstoff-Nanoröhrchen in hoher Qualität bei einer niedrigen Temperatur von 600 °C oder weniger über eine große Fläche zu erhalten. Bei einem chemischen Abscheideverfahren unter Verwendung von Plasma kann die Züchtungstemperatur bis zu einem bestimmten Grad gesenkt werden, es besteht aber die Schwierigkeit, Kohlenstoff-Nanoröhrchen über eine große Fläche zu erhalten.
  • Gemäß den bisher bekannten Techniken können Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf einem Substrat von bis zu 2" Zoll bei einer Züchtungstemperatur von ungefähr 660 °C unter Verwendung einer thermisch chemischen Aufdampfanlage gezüchtet werden. Ebenso werden Kohlenstoff-Nanoröhrchen erfolgreich bei einer niedrigen Temperatur von 550 °C oder weniger durch eine katalytische Reaktion erhalten, die durch eine Palladiumübergangsmetallplatte bewirkt ist, die um die Oberfläche eines Substrats installiert ist, auf dem Kohlenstoff-Nanoröhrchen gezüchtet werden sollen. Es gibt jedoch Nachteile wie geringe Gleichmäßigkeit und Erzeugung von fehlerhaften nicht ausgerichteten Kohlenstoff-Nanoröhrchen. Ebenso können Kohlenstoff-Nanoröhrchen nicht direkt als FED-Elektronenemissionsmaterial verwendet werden, da kohlenstoffhal tige Partikel vorhanden sind, die nicht in Kohlenstoff-Nanoröhrchen umgewandelt sind.
  • Um die obigen Probleme zu lösen, ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Züchten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen in hoher Qualität für Feldemissionsanzeigen (FED) auf einem Silicium- oder Glassubstrat bei einer niedrigen Temperatur über eine große Fläche zur Verfügung zu stellen, indem die Schwierigkeiten eines herkömmlichen thermisch chemischen Aufdampfgeräts zum Züchten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen bei niedriger Temperatur gelöst werden.
  • Um das obige Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung ein thermisch chemisches Aufdampfverfahren zum vertikalen Ausrichten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf einem Substrat unter Verwendung von Kohlenwaserstoffgas oder Acetongas zur Verfügung, wobei das Verfahren umfasst: (a) katalytisch thermisches Zersetzen von Wasserstoffcarbidgas bei einer Temperatur nicht über 600 °C durch Durchleiten eines Kohlenwasserstoffgases oder Acetongases durch ein Netz, das Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien umfasst oder auf dem Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien abgeschieden sind; und (b) Zersetzen von katalytisch und thermisch zersetztem Kohlenwasserstoffgas oder Acetongas durch Aufbringen von Gleichstromspannung auf den Raum zwischen einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat und einem Elektrodensubstrat, das Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien umfasst oder auf dem Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien abgeschieden sind, umfasst.
  • Bevorzugt sind die Kohlenwasserstoffgase Methan, Ethylen oder Propan und die Gleichstromspannung wird in einem Zustand aufgebracht, wo das Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat um einige mm vom Elektrodensubstrat entfernt ist.
  • Bevorzugt wird Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien auf dem Elektrodensubstrat oder dem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat durch RF-Magnetronsputtern oder Elektronenstrahlverdampfen abgeschieden, nachdem Ti oder TiN abgeschieden ist.
  • Bevorzugt sind mehrere Elektrodensubstrate und eine gleiche Anzahl von Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstraten auf einem Elektrodensubstrathalter bzw. einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrathalter angebracht, und die Gleichspannung wird auf den Raum zwischen den Elektrodensubstraten und dem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat über eine Durchleitung aufgebracht. Ebenso ist es bevorzugt, dass der Druck in einer Reaktionskammer beim Züchten der Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf einige mTorr gesenkt wird.
  • Bevorzugt wird das Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat unter Verwendung von NH3-Gas vorbehandelt, bevor die Kohlenstoff-Nanoröhrchen gezüchtet werden.
  • Das obige Ziel und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser ersichtlich aus einer ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen, in denen:
  • 1 eine schematische Ansicht der thermisch chemischen Aufdampfanlage mit einem thermischen Zersetzungsapparat zum Anlegen von Gleichstromspannung (DC) ist, die verwendet wird, wenn ein Verfahren zum vertikalen Ausrichten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
  • 2 eine schematische Ansicht ist, die ein Verfahren zum vertikalen Ausrichten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen durch katalytisches thermisches Zersetzen in einer Struktur darstellt, wo ein Elektrodensubstrat in einem bestimmten Abstand von einem Substrat platziert ist, auf dem Kohlenstoff-Nanoröhrchen gezüchtet werden;
  • 3A und 3B Rasterelektronenmikroskopaufnahmen (SEM) von Kohlenstoff-Nanoröhrchen sind, die durch thermische Zersetzung unter Verwendung nur der Temperatur gezüchtet sind; und
  • 4A und 4B SEM-Aufnahmen von vertikal ausgerichteten Kohlenstoff-Nanoröhrchen gemäß der vorliegenden Erfindung sind.
  • Mit Bezug zu 1 weist eine thermisch chemische Aufdampfanlage gemäß der vorliegenden Erfindung eine Quarzkammer 2 auf, die eine Reaktionskammer ist, um die Wärmezonen 4-1 und 4-2 aus Heizdrähten installiert sind, und die mit einer Vakuumpumpe 1 verbunden ist. Hier ist die Quarzkammer mit Gasleitungen verbunden, durch die ein Spülgas und ein reaktives Gas eingeführt werden. Ähnlich wie bei typischem Vakuumgerät ist die oben beschriebene thermisch chemische Aufdampfanlage aus Messeinrichtungen 3 und 9 zum Messen des Vakuums, einem Thermoelement zum Messen der Temperatur und Ventilen zum Aufrechterhalten eines bestimmten Drucks gebildet. Bei einem herkömmlichen thermisch chemischen Aufdampfverfahren werden Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf einem Substrat bei einer hohen Temperatur unter Verwendung von Kohlenwasserstoffgasen gezüchtet, wie CH4, C2H2, C2H4 oder C2H5OH. Dieses Verfahren erfordert jedoch eine hohe Züchtungstemperatur von 900 °C oder mehr, so dass Züchtung bei einer niedrigen Temperatur schwierig ist. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Schwierigkeit einer herkömmlichen thermisch chemischen Aufdampfanlage beim Züchten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen bei einer niedrigen Temperatur gelöst, so dass Kohlenstoff-Nanoröhrchen in hoher Qualität für Feldemissionsanzeigen (FED) auf einem Silicium- oder Glassubstrat bei einer niedrigen Temperatur über einen großen Bereich gezüchtet werden können. Die vorliegende Erfindung stellt ein zweistufiges katalytisches thermisches Zersetzungsverfahren zum vertikalen Ausrichten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen durch Senken der Temperatur, bei der Kohlenwasserstoffgase zersetzt werden, unter Verwendung eines Katalysators und Anlegen einer Gleichstromspannung zwischen zwei einander zugewandten Substraten zur Verfügung, um die niedrige Gasdiffusionsgeschwindigkeit bei Niedertemperaturwachstum zu beschleunigen, so dass Gasionen im zersetzten Gas in der Richtung senkrecht zu einem Substrat diffundieren.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird ein zweistufiger katalytischer Zersetzungsprozess in einem Apparat durchgeführt, der katalytische thermische Zersetzung (a) und Anwendung von Gleichstromspannung (b) durchführt. Auf diese Weise können Kohlenstoff-Nanoröhrchen in hoher Qualität gleichmäßig und vertikal auf einem großen Si- oder Glassubstrat gezüchtet werden, selbst bei einer niedrigen Temperatur von nicht mehr als 600 °C und die Länge der Kohlenstoff-Nanoröhrchen kann leicht beeinflusst werden.
  • In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Rotationspumpe, Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Quarzkammer, Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Konvektormesseinrichtung, Bezugszeichen 4-1 bezeichnet eine erste Heizzone, Bezugszeichen 4-2 bezeichnet eine zweite Heizzone, Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Substrathalter, Bezugszeichen 6 bezeichnet ein Eisennetz, Bezugszeichen 7 bezeichnet ein Lüftungsventil, Bezugszeichen 8 bezeichnet ein Drosselventil, Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Vakuummesseinrichtung, Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Thermoelement und Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Gleichstromelektrode.
  • In einer Ausführungsform des zweistufigen katalytischen thermischen Zersetzungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung strömen im ersten Schritt Kohlenwasserstoffgase durch das Netz 6, das aus mindestens einem Material von Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au und einer Legierung von zwei oder mehr dieser Materialen gebildet ist oder auf dem mindestens eines der obigen Materialien abgeschieden ist, wodurch das Kohlenwasserstoffgas unter Verwendung eines Katalysators bei einer Temperatur von ungefähr 400–500 °C thermisch zersetzt wird. Hier weisen die obigen Materialien katalytische Fähigkeit zum Erzeugen von Kohlenstoffpartikeln durch Zersetzung von Kohlenwasserstoffgasen auf.
  • Mit Bezug zu 2 wird im zweiten Schritt ein Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat 22 in einem bestimmten Abstand (d) über einem Elektrodensubstrat 21 positioniert, das gebildet ist aus mindestens einem Material von Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au und einer Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien oder auf dem mindestens ein Material von Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au und eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien abgeschieden ist. Danach werden Kohlenwasserstoffgase 24 bei einer niedrigen Temperatur unter Verwendung des katalytischen Materials des Elektrodensubstrats 21 zersetzt und erneut zersetzt durch Anlegen einer Gleichstromspannung auf den Raum zwischen dem Elektrodensubstrat 21 und dem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat 22 über eine Durchleitung.
  • Zur Erhöhung der Adhäsion von Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder einer Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien zur Verhinderung, dass diese Materialien sich vom Elektrodensubstrat und dem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat während des Wachstums der Kohlenstoff-Nanoröhrchen ablösen, wird Ti oder TiN auf einem flachen Substrat wie einem Si-Substrat, einem Glassubstrat oder einem Oxidsubstrat bei 1000 °C oder weniger durch RF-Magnetronsputtern oder Elektronen strahlverdampfung abgeschieden, bevor ein dünner katalytischer Metallfilm aus Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder einer Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien auf dem flachen Substrat bei 1000 °C oder weniger nach dem selben Verfahren abgeschieden wird. Alternativ kann ein Substrat aus einem der obigen Materialien verwendet werden.
  • Die Form von Körnern von Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder einer Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien abgeschieden auf einem Substrat zum Züchten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen wird durch NH3-Gas beeinflusst, das eingeführt wird, bevor die Kohlenwasserstoffgase eingeleitet werden, wodurch sich Keimkörner von Kohlenstoff-Nanoröhrchen bilden. Dann strömen die Kohlenwasserstoffgase mit einer Rate von 100 sccm oder weniger, während der Innendruck der Anlage zur chemisch thermischen Abscheidung bei oder unter einigen Torr gehalten wird, und NH3-Gas ebenfalls mit einer Rate von 100 sccm oder weniger über einige Dutzend Minuten strömt, wodurch Kohlenstoff-Nanoröhrchen 23 wachsen.
  • Die 3A und 3B sind Rasterelektronenmikroskopaufnahmen (SEM, scanning electron microscopy) von Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die nach einem typischen thermisch chemischen Aufdampfverfahren gezüchtet sind. Die 3A und 3B zeigen Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die über etwa 20 Minuten durch thermisches Zersetzen von Kohlenwasserstoffgasen unter Anwendung nur der Temperatur von ungefähr 600 °C ohne Verwendung eines Elektrodensubstrats, auf dem ein Katalysator abgeschieden ist, gezüchtet sind. In diesem Fall wurde eine Vorbehandlung unter Verwendung von NH3-Gas etwa 7 Minuten lang durchgeführt, der Druck während des Wachstums beträgt ungefähr 5,5 Torr und es werden die Gase C2H2 und NH3 verwendet. In den 3A und 3B werden die Kohlenwasserstoffgase nach einer typischen thermisch chemischen Aufdampftechnik abgeschieden, die nur von der Temperatur abhängig ist, was zu statistisch gezüchteten Kohlenstoff- Nanoröhrchen führt, wie aus den 3A und 3B zu sehen ist. Die 4A und 4B sind SEM-Aufnahmen von Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die durch thermische Zersetzung unter Verwendung eines katalytischen Pd-Materials in einer Struktur gezüchtet werden, wo ein Si-Substrat, auf dem ein hochadhesives Ti-Material und ein katalytisches Pd-Material sequentiell abgeschieden sind, 1 cm unterhalb eines Substrats zum Züchten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen parallel positioniert ist. In dieser Ausführungsform beträgt die Wachstumstemperatur ungefähr 600 °C. Die Vorbehandlung unter Verwendung von NH3-Gas, der Druck beim Wachstum, die verwendeten Gase, die Länge der Wachstumsdauer der Kohlenstoff-Nanoröhrchen in den 4A und 4B sind gleich wie in den 3A und 3B. Im Gegensatz jedoch zu den 3A und 3B sind die Kohlenstoff-Nanoröhrchen der 4A und 4B nach einem katalytischen thermischen Zersetzungsprozess gezüchtet. Daher ist aus den 4A und 4B zu sehen, dass Kohlenstoff-Nanoröhrchen vertikal ausgerichtet sind, wenn Kohlenwasserstoffgase unter Verwendung eines Pd-Katalysators effektiv thermisch zersetzt werden.
  • Die Länge der vertikal ausgerichteten Kohlenstoff-Nanoröhrchen kann unter Verwendung der Dauer des Wachstums gesteuert werden und der Durchmesser der Kohlenstoff-Nanoröhrchen wird entsprechend der Größe der gebildeten Körner bestimmt.
  • Der Druck beim Wachstum wird bei einigen mTorr niedrig gehalten, was die Länge der Kohlenstoffkörner erhöht, die auf ein Substrat adsorbiert werden und diffundieren. Dies hilft bei der Bildung der Keime für Kohlenstoff-Nanoröhrchen während des Wachstums bei niedriger Temperatur, wodurch ultimativ die Gleichförmigkeit eines Kohlenstoff-Nanoröhrchen-substrats verbessert wird.
  • Wie oben beschrieben können beim Niederdruckverfahren zum thermisch chemischen Aufdampfen bei Gleichstrom gemäß der vorliegen den Erfindung, unfassend einen Schritt zum katalytischen thermischen Zersetzen und Anlegen einer Gleichstromspannung, Kohlenstoff-Nanoröhrchen in hoher Qualität gleichmäßig vertikal auf einem großen Si- oder Glassubstrat ausgerichtet werden, selbst bei niedriger Temperatur von 600 °C oder weniger und die Länge der Kohlenstoff-Nanoröhrchen kann einfach beeinflusst werden.
  • Insbesondere da Gas gleichmäßig durch eine Netzstruktur diffundiert, die gebildet ist aus Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder einer Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien oder eine Netzstruktur, auf der Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien dünn abgeschieden ist, wird das Gas auch überall über ein großes Substrat zugeführt.
  • Ti oder TiN wird dünn abgeschieden, bevor Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien auf einem Elektrodensubstrat oder einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat abgeschieden wird, wodurch die Adhäsion zwischen dem Si- oder Glassubstrat und Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder einer Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien erhöht wird. Eine ausreichend lange Diffusionszeit ist erforderlich, um Kohlenstoffpartikel beim Wachstum bei einer niedrigen Temperatur von 600 °C oder weniger in Kohlenstoff-Nanoröhrchen zu verwandeln. Wenn jedoch Kohlenstoff-Nanoröhrchen bei einem Druck nahe dem Atmosphärendruck gezüchtet werden, erfolgt überwiegend Adsorption von Kohlenstoffverbindungen, was die Diffusionslänge reduziert. Daher ist ein chemisches Aufdampfen bei Niederdruck notwendig, insbesondere im Falle des Wachstums bei einer niedrigen Temperatur.
  • Das so gezüchtete große Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Substrat kann direkt bei FEDs angewendet werden, die Anschaltspannung für die Elektronenemission senken, den Prozess zur Herstellung einer FED verein fachen und die Herstellungskosten von FEDs signifikant reduzieren. Außerdem können ein Elektrodensubstrathalter und ein Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrathalter konstruiert werden, um mehrere Elektrodensubstrate und mehrere Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrate gleichzeitig anzubringen, wodurch die Produktivität erhöht wird.

Claims (7)

  1. Verfahren zum thermisch chemischen Aufdampfen zum vertikalen Ausrichten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf einem Substrat unter Verwendung von Kohlenwasserstoff- oder Acetongasen, wobei das Verfahren umfasst: (a) katalytisch thermisches Zersetzen von Kohlenwasserstoff- oder Acetongasen bei einer Temperatur nicht über 600 °C durch Durchleiten der Kohlenwasserstoff- oder Acetongase durch ein Netz, das Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien umfasst oder auf dem Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien abgeschieden sind; und (b) Zersetzen von katalytisch und thermisch zersetzten Kohlenwasserstoff- oder Acetongasen durch Aufbringen von Gleichstromspannung auf den Raum zwischen einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat und einem Elektrodensubstrat, das Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien umfasst oder auf dem Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder eine Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien abgeschieden sind, umfasst.
  2. Verfahren zum thermisch chemischen Aufdampfen nach Anspruch 1, worin die Kohlenwasserstoffgase mindestens ein Gas ausgewählt aus Methan, Ethylen oder Propan umfassen.
  3. Verfahren zum thermisch chemischen Aufdampfen nach Anspruch 1 oder 2, worin die Gleichstromspannung in einem Zustand aufgebracht wird, wo das Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat um einige mm vom Elektrodensubstrat entfernt ist.
  4. Verfahren zum thermisch chemischen Aufdampfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin ein Material ausgewählt aus Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder einer Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien auf dem Elektrodensubstrat oder dem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat abgeschieden wird, nachdem Ti oder TiN abgeschieden ist.
  5. Verfahren zum thermisch chemischen Aufdampfen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Verfahren in einer Reaktionskammer durchgeführt wird, in der der Druck beim Züchten der Kohlenstoff-Nanoröhrchen auf einige mTorr gesenkt wird.
  6. Verfahren zum thermisch chemischen Aufdampfen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin ein Dünnfilm aus einem Material ausgewählt aus Ni, Fe, Co, Y, Pd, Pt, Au oder einer Legierung von zwei oder mehr dieser Materialien auf dem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat mit NH3-Gas vorbehandelt wird, bevor die Kohlenstoff-Nanoröhrchen gezüchtet werden.
  7. Verfahren zum thermisch chemischen Aufdampfen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin mehrere Elektrodensubstrate und eine gleiche Anzahl von Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstraten auf einem Elektrodensubstrathalter bzw. einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrathalter angebracht werden, die Elektrodensubstrate gegenüber den Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstraten positioniert werden, und die Gleichspannung auf den Raum zwischen den Elektrodensubstraten und dem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Züchtungssubstrat über eine Durchleitung aufgebracht wird.
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