The present invention includes carbon nanotubes whose hollow cores are 100%
filled with conductive filler. The carbon nanotubes are in uniform arrays
on a conductive substrate and are well-aligned and can be densely packed.
The uniformity of the carbon nanotube arrays is indicated by the uniform
length and diameter of the carbon nanotubes, both which vary from nanotube
to nanotube on a given array by no more than about 5%. The alignment of
the carbon nanotubes is indicated by the perpendicular growth of the
nanotubes from the substrates which is achieved in part by the
simultaneous growth of the conductive filler within the hollow core of the
nanotube and the densely packed growth of the nanotubes. The present
invention provides a densely packed carbon nanotube growth where each
nanotube is in contact with at least one nearest-neighbor nanotube. The
substrate is a conductive substrate coated with a growth catalyst, and the
conductive filler can be single crystals of carbide formed by a solid
state reaction between the substrate material and the growth catalyst. The
present invention further provides a method for making the filled carbon
nanotubes on the conductive substrates. The method includes the steps of
depositing a growth catalyst onto the conductive substrate as a prepared
substrate, creating a vacuum within a vessel which contains the prepared
substrate, flowing H2/inert (e.g. Ar) gas within the vessel to increase
and maintain the pressure within the vessel, increasing the temperature of
the prepared substrate, and changing the H2/Ar gas to ethylene gas such
that the ethylene gas flows within the vessel. Additionally, varying the
density and separation of the catalyst particles on the conductive
substrate can be used to control the diameter of the nanotubes.
Die anwesende Erfindung schließt Carbon nanotubes ein deren hohle Kerne 100% sind, das mit leitendem Füller gefüllt wird. Die Carbon nanotubes sind in den konstanten Reihen auf einem leitenden Substrat und sind gut-ausgerichtet und können dicht verpackt werden. Die Gleichförmigkeit der Carbon nanotube Reihen wird durch die konstante Länge und den Durchmesser der Carbon nanotubes, beide angezeigt, die von nanotube zu nanotube auf einer gegebenen Reihe durch nicht mehr als ungefähr 5% schwanken. Die Ausrichtung der Carbon nanotubes wird durch das Senkrechtwachstum der nanotubes von den Substraten angezeigt, das im Teil durch das simultane Wachstum des leitenden Füllers innerhalb des hohlen Kernes des nanotube und das dicht verpackte Wachstum der nanotubes erzielt wird. Die anwesende Erfindung liefert ein dicht verpacktes Carbon nanotube Wachstum, in dem jedes nanotube in Verbindung mit mindestens einem Nahnachbar nanotube ist. Das Substrat ist ein leitendes Substrat, das mit einem Wachstumkatalysator beschichtet wird, und der leitende Füller kann die einzelnen Kristalle des Karbids sein gebildet durch eine Festkörperreaktion zwischen dem Substratmaterial und dem Wachstumkatalysator. Die anwesende weitere Erfindung stellt eine Methode für das Bilden der gefüllten Carbon nanotubes auf den leitenden Substraten zur Verfügung. Die Methode schließt die Schritte des Niederlegens eines Wachstumkatalysators auf das leitende Substrat als vorbereitetes Substrat ein und verursacht ein Vakuum innerhalb eines Behälters, der das vorbereitete Substrat, flüssiges H2/inert (z.B. Ar) Gas innerhalb des Behälters enthält, um sich zu erhöhen und den Druck innerhalb des Behälters beizubehalten, die Temperatur des vorbereiteten Substrates erhöhend und das H2/Ar Gas zum Äthylen ändernd so gasen, daß das Äthylengas innerhalb des Behälters fließt. Zusätzlich kann das Verändern der Dichte und der Trennung der Katalysatorpartikel auf dem leitenden Substrat verwendet werden, um den Durchmesser der nanotubes zu steuern.
