公开(公告)号：US06692324B2

公开(公告)日：2004-02-17

申请号：US09810531

申请日：2001-03-15

申请人： Michael L. Simpson ,  Douglas H. Lowndes ,  Vladimir I. Merkulov ,  Michael A. Guillorn ,  Charles L. Britton

发明人： Michael L. Simpson ,  Douglas H. Lowndes ,  Vladimir I. Merkulov ,  Michael A. Guillorn ,  Charles L. Britton

IPC分类号： H01J902

CPC分类号： B82Y10/00 ,  H01J3/022 ,  H01J9/025 ,  H01J2201/30469 ,  Y10S977/843 ,  Y10S977/847 ,  Y10S977/891

摘要： Systems and methods are described for a single self-aligned carbon nanofiber emitters within a dielectric well. A method, includes: providing a substrate; defining lithographically a catalyst particle, the catalyst particle coupled to the substrate; depositing a dielectric layer, the dielectric layer coupled to the substrate; depositing an extractor layer, the extractor layer coupled to the dielectric layer; forming an extractor aperture in the extractor layer; forming a dielectric well in the dielectric layer to uncover the catalyst particle; and then fabricating at a location of the catalyst particle and within the dielectric well a single self-aligned carbon containing tip i) having a base located substantially at the bottom of the dielectric well and ii) extending substantially away from the substrate using plasma enhanced chemical vapor deposition.

摘要翻译： 描述了电介质井内单个自对准碳纳米纤维发射体的系统和方法。 一种方法，包括：提供基底; 以平版印刷催化剂颗粒，所述催化剂颗粒耦合到所述基材; 沉积介电层，所述电介质层耦合到所述衬底; 沉积提取器层，所述提取器层耦合到所述电介质层; 在提取器层中形成提取器孔; 在介电层中形成电介质阱以露出催化剂颗粒; 然后在催化剂颗粒的位置和电介质阱内制造单个自对准含碳尖端i），其具有基本位于电介质阱底部的基部，以及ii）使用等离子体增强化学品基本上远离衬底延伸 气相沉积。

公开(公告)号：US07943196B2

公开(公告)日：2011-05-17

申请号：US11273316

申请日：2005-11-14

申请人： Anatoli V. Melechko ,  Timothy E. McKnight ,  Michael A. Guillorn ,  Bojan Ilic ,  Vladimir I. Merkulov ,  Mitchel J. Doktycz ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

发明人： Anatoli V. Melechko ,  Timothy E. McKnight ,  Michael A. Guillorn ,  Bojan Ilic ,  Vladimir I. Merkulov ,  Mitchel J. Doktycz ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

IPC分类号： B05D3/00 ,  B05D1/32 ,  B05D5/12 ,  C23C16/00 ,  D02G3/00 ,  B32B5/12

CPC分类号： B01D67/0062 ,  B01D67/0069 ,  B01D67/0072 ,  B01D71/02 ,  B01D71/027 ,  B01D2323/24 ,  B01D2325/08 ,  B01J23/755 ,  B01J35/0013 ,  B01J35/006 ,  B01J37/0238 ,  B01J37/342 ,  B01L3/5027 ,  B01L2300/0663 ,  B01L2300/0896 ,  B81B2201/058 ,  B81B2203/0361 ,  B81C1/00119 ,  B82Y30/00 ,  Y10S977/70 ,  Y10S977/781 ,  Y10S977/784 ,  Y10T428/13 ,  Y10T428/1303 ,  Y10T428/1352 ,  Y10T428/1359 ,  Y10T428/139 ,  Y10T428/24174 ,  Y10T428/24273 ,  Y10T428/24322 ,  Y10T428/2902 ,  Y10T428/2991 ,  Y10T428/31504 ,  Y10T428/31678

摘要： Methods, manufactures, machines and compositions are described for nanotransfer and nanoreplication using deterministically grown sacrificial nanotemplates. A method includes depositing a catalyst particle on a surface of a substrate to define a deterministically located position; growing an aligned elongated nanostructure on the substrate, an end of the aligned elongated nanostructure coupled to the substrate at the deterministically located position; coating the aligned elongated nanostructure with a conduit material; removing a portion of the conduit material to expose the catalyst particle; removing the catalyst particle; and removing the elongated nanostructure to define a nanoconduit.

摘要翻译： 使用确定性生长的牺牲纳米模板描述了用于纳米转移和纳米应用的方法，制造商，机器和组合物。 一种方法包括在衬底的表面上沉积催化剂颗粒以限定确定性定位的位置; 在衬底上生长对准的细长纳米结构，在确定位置的位置处将对准的细长纳米结构的端部耦合到衬底; 用导管材料涂覆对准的细长纳米结构; 去除所述导管材料的一部分以暴露所述催化剂颗粒; 除去催化剂颗粒; 并移除细长的纳米结构以限定纳米管。

公开(公告)号：US07641863B2

公开(公告)日：2010-01-05

申请号：US10383309

申请日：2003-03-06

申请人： Mitchel J. Doktycz ,  Michael L. Simpson ,  Timothy E. McKnight ,  Anatoli V. Melechko ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael A. Guillorn ,  Vladimir I. Merkulov

发明人： Mitchel J. Doktycz ,  Michael L. Simpson ,  Timothy E. McKnight ,  Anatoli V. Melechko ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael A. Guillorn ,  Vladimir I. Merkulov

IPC分类号： B01D63/00

CPC分类号： B01D67/0072 ,  B01D67/0088 ,  B01D67/0093 ,  B01D69/02 ,  B01D69/141 ,  B01D71/021 ,  B01D2323/30 ,  B01D2325/10 ,  B01J23/755 ,  B01J35/0013 ,  B01J37/34 ,  B82Y30/00 ,  Y10S977/701 ,  Y10S977/704 ,  Y10S977/705 ,  Y10S977/706 ,  Y10S977/745 ,  Y10S977/746 ,  Y10S977/747 ,  Y10S977/789 ,  Y10S977/906 ,  Y10S977/92 ,  Y10S977/962

摘要： A nanoengineered membrane for controlling material transport (e.g., molecular transport) is disclosed. The membrane includes a substrate, a cover defining a material transport channel between the substrate and the cover, and a plurality of fibers positioned in the channel and connected to and extending away from a surface of the substrate. The fibers are aligned perpendicular to the surface of the substrate, and have a width of 100 nanometers or less. The diffusion limits for material transport are controlled by the separation of the fibers. In one embodiment, chemical derivatization of carbon fibers may be undertaken to further affect the diffusion limits or affect selective permeability or facilitated transport. For example, a coating can be applied to at least a portion of the fibers. In another embodiment, individually addressable carbon nanofibers can be integrated with the membrane to provide an electrical driving force for material transport.

摘要翻译： 公开了一种用于控制材料输送的纳米工程膜（例如分子传输）。 膜包括衬底，限定衬底和盖之间的材料传输通道的盖，以及定位在通道中并连接到衬底表面并远离衬底的表面的多个光纤。 纤维垂直于衬底的表面排列，并且具有100纳米或更小的宽度。 材料输送的扩散限制是通过纤维的分离来控制的。 在一个实施方案中，可以进行碳纤维的化学衍生化以进一步影响扩散极限或影响选择性渗透性或促进转运。 例如，可以对至少一部分纤维施加涂层。 在另一个实施方案中，单独可寻址的碳纳米纤维可以与膜结合以提供材料输送的电驱动力。

公开(公告)号：US07245068B2

公开(公告)日：2007-07-17

申请号：US11089098

申请日：2005-03-24

申请人： Vladimir I. Merkulov ,  Anatoli V. Melechko ,  Michael A. Guillorn ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

发明人： Vladimir I. Merkulov ,  Anatoli V. Melechko ,  Michael A. Guillorn ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

IPC分类号： H01L21/00

CPC分类号： G01N33/5438 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00 ,  C01B32/162 ,  C01B2202/08 ,  D01F9/127 ,  Y10S977/843 ,  Y10S977/891 ,  Y10S977/943 ,  Y10T428/24628

摘要： Systems and methods are described for controlled alignment of catalyticaly grown nanostructures in a large-scale synthesis process. An apparatus includes an electrode including: a protruding section defining an edge; and a nonprotruding section coupled to the protruding section, where the edge is adapted to deflect an electric field generated with the electrode and at least one section selected from the group consisting of the protruding section and the nonprotruding section is adapted to support a substrate for the growth of elongated nanostructures.

摘要翻译： 描述了用于在大规模合成过程中催化生长的纳米结构的受控比对的系统和方法。 一种设备包括：电极，包括：限定边缘的突出部分; 以及联接到突出部分的非侵入部分，其中边缘适于偏转由电极产生的电场，并且从由突出部分和非侵入部分组成的组中选择的至少一个部分适于支撑用于 细长纳米结构的生长。

公开(公告)号：US08003220B2

公开(公告)日：2011-08-23

申请号：US11985395

申请日：2007-11-13

申请人： Anatoli V. Melechko ,  Timothy E. McKnight ,  Michael A. Guillorn ,  Bojan Ilic ,  Vladimir I. Merkulov ,  Mitchel J. Doktycz ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

发明人： Anatoli V. Melechko ,  Timothy E. McKnight ,  Michael A. Guillorn ,  Bojan Ilic ,  Vladimir I. Merkulov ,  Mitchel J. Doktycz ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

IPC分类号： B32B9/00

CPC分类号： B01D67/0062 ,  B01D67/0069 ,  B01D67/0072 ,  B01D71/02 ,  B01D71/027 ,  B01D2323/24 ,  B01D2325/08 ,  B01J23/755 ,  B01J35/0013 ,  B01J35/006 ,  B01J37/0238 ,  B01J37/342 ,  B01L3/5027 ,  B01L2300/0663 ,  B01L2300/0896 ,  B81B2201/058 ,  B81B2203/0361 ,  B81C1/00119 ,  B82Y30/00 ,  Y10S977/70 ,  Y10S977/781 ,  Y10S977/784 ,  Y10T428/13 ,  Y10T428/1303 ,  Y10T428/1352 ,  Y10T428/1359 ,  Y10T428/139 ,  Y10T428/24174 ,  Y10T428/24273 ,  Y10T428/24322 ,  Y10T428/2902 ,  Y10T428/2991 ,  Y10T428/31504 ,  Y10T428/31678

摘要： Methods, manufactures, machines and compositions are described for nanotransfer and nanoreplication using deterministically grown sacrificial nanotemplates. An apparatus, includes a substrate and a nanoreplicant structure coupled to a surface of the substrate.

摘要翻译： 使用确定性生长的牺牲纳米模板描述了用于纳米转移和纳米应用的方法，制造商，机器和组合物。 一种装置，包括与衬底的表面耦合的衬底和纳米复合结构。

公开(公告)号：US07947976B2

公开(公告)日：2011-05-24

申请号：US12220888

申请日：2008-07-28

申请人： Vladimir I. Merkulov ,  Anatoli V. Melechko ,  Michael A. Guillorn ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

发明人： Vladimir I. Merkulov ,  Anatoli V. Melechko ,  Michael A. Guillorn ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

IPC分类号： H01L21/00

CPC分类号： G01N33/5438 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00 ,  C01B32/162 ,  C01B2202/08 ,  D01F9/127 ,  Y10S977/843 ,  Y10S977/891 ,  Y10S977/943 ,  Y10T428/24628

摘要： Systems and methods are described for controlled alignment of catalytically grown nanostructures in a large-scale synthesis process. A method includes: generating an electric field proximate an edge of a protruding section of an electrode, the electric field defining a vector; and forming an elongated nanostructure located at a position on a surface of a substrate, the position on the surface of the substrate proximate the edge of the protruding section of the electrode, at least one tangent to the elongated nanostructure i) substantially parallel to the vector defined by the electric field and ii) substantially non-parallel to a normal defined by the surface of the substrate.

摘要翻译： 描述了用于在大规模合成过程中催化生长的纳米结构的受控比对的系统和方法。 一种方法包括：在电极的突出部分的边缘附近产生电场，所述电场限定矢量; 以及形成位于基底表面上的位置处的细长纳米结构，所述基底表面上靠近所述电极的突出部分的边缘的位置，至少一个细长纳米结构的切线i）基本上平行于所述载体 由电场限定，ii）基本上不平行于由衬底的表面限定的法线。

公开(公告)号：US07151256B2

公开(公告)日：2006-12-19

申请号：US10716770

申请日：2003-11-19

申请人： Michael A. Guillorn ,  Bojan Ilic ,  Anatoli V. Melechko ,  Vladimir I. Merkulov ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

发明人： Michael A. Guillorn ,  Bojan Ilic ,  Anatoli V. Melechko ,  Vladimir I. Merkulov ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

IPC分类号： G12B21/02 ,  G01N13/16 ,  G01B5/28 ,  G01B7/34

CPC分类号： G01Q70/16 ,  G01Q70/12

摘要： Methods and apparatus are described for cantilever structures that include a vertically aligned nanostructure, especially vertically aligned carbon nanofiber scanning probe microscope tips. An apparatus includes a cantilever structure including a substrate including a cantilever body, that optionally includes a doped layer, and a vertically aligned nanostructure coupled to the cantilever body.

摘要翻译： 描述了包括垂直排列的纳米结构，特别是垂直排列的碳纳米纤维扫描探针显微镜尖端的悬臂结构的方法和装置。 一种装置包括悬臂结构，其包括包括悬臂体的衬底，其可选地包括掺杂层，以及耦合到悬臂体的垂直排列的纳米结构。

公开(公告)号：US20090081415A1

公开(公告)日：2009-03-26

申请号：US12220888

申请日：2008-07-28

申请人： Vladimir I. Merkulov ,  Anatoli V. Melechko ,  Michael A. Guillorn ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

发明人： Vladimir I. Merkulov ,  Anatoli V. Melechko ,  Michael A. Guillorn ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

IPC分类号： B32B1/00

CPC分类号： G01N33/5438 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00 ,  C01B32/162 ,  C01B2202/08 ,  D01F9/127 ,  Y10S977/843 ,  Y10S977/891 ,  Y10S977/943 ,  Y10T428/24628

摘要： Systems and methods are described for controlled alignment of catalytically grown nanostructures in a large-scale synthesis process. A method includes: generating an electric field proximate an edge of a protruding section of an electrode, the electric field defining a vector; and forming an elongated nanostructure located at a position on a surface of a substrate, the position on the surface of the substrate proximate the edge of the protruding section of the electrode, at least one tangent to the elongated nanostructure i) substantially parallel to the vector defined by the electric field and ii) substantially non-parallel to a normal defined by the surface of the substrate.

摘要翻译： 描述了用于在大规模合成过程中催化生长的纳米结构的受控比对的系统和方法。 一种方法包括：在电极的突出部分的边缘附近产生电场，所述电场限定矢量; 以及形成位于基底表面上的位置处的细长纳米结构，所述基底表面上靠近所述电极的突出部分的边缘的位置，至少一个细长纳米结构的切线i）基本上平行于所述载体 由电场限定，ii）基本上不平行于由衬底的表面限定的法线。

公开(公告)号：US20080290326A1

公开(公告)日：2008-11-27

申请号：US12220863

申请日：2008-07-28

申请人： Vladimir I. Merkulov ,  Anatoli V. Melechko ,  Michael A. Guillorn ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

发明人： Vladimir I. Merkulov ,  Anatoli V. Melechko ,  Michael A. Guillorn ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

IPC分类号： H01B1/04

CPC分类号： G01N33/5438 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00 ,  C01B32/162 ,  C01B2202/08 ,  D01F9/127 ,  Y10S977/843 ,  Y10S977/891 ,  Y10S977/943 ,  Y10T428/24628

摘要： Systems and methods are described for controlled alignment of catalytically grown nanostructures in a large-scale synthesis process. A method includes: generating an electric field proximate an edge of a protruding section of an electrode, the electric field defining a vector; and forming an elongated nanostructure located at a position on a surface of a substrate, the position on the surface of the substrate proximate the edge of the protruding section of the electrode, at least one tangent to the elongated nanostructure i) substantially parallel to the vector defined by the electric field and ii) substantially non-parallel to a normal defined by the surface of the substrate.

摘要翻译： 描述了用于在大规模合成过程中催化生长的纳米结构的受控比对的系统和方法。 一种方法包括：在电极的突出部分的边缘附近产生电场，所述电场限定矢量; 以及形成位于基底表面上的位置处的细长纳米结构，所述基底表面上靠近所述电极的突出部分的边缘的位置，至少一个细长纳米结构的切线i）基本上平行于所述载体 由电场限定，ii）基本上不平行于由衬底的表面限定的法线。

公开(公告)号：US07229692B2

公开(公告)日：2007-06-12

申请号：US10774699

申请日：2004-02-09

申请人： Anatoli V. Melechko ,  Timothy E. McKnight ,  Michael A. Guillorn ,  Bojan Ilic ,  Vladimir I. Merkulov ,  Mitchel J. Doktycz ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

发明人： Anatoli V. Melechko ,  Timothy E. McKnight ,  Michael A. Guillorn ,  Bojan Ilic ,  Vladimir I. Merkulov ,  Mitchel J. Doktycz ,  Douglas H. Lowndes ,  Michael L. Simpson

IPC分类号： B32B9/04

CPC分类号： B01D67/0062 ,  B01D67/0069 ,  B01D67/0072 ,  B01D71/02 ,  B01D71/027 ,  B01D2323/24 ,  B01D2325/08 ,  B01J23/755 ,  B01J35/0013 ,  B01J35/006 ,  B01J37/0238 ,  B01J37/342 ,  B01L3/5027 ,  B01L2300/0663 ,  B01L2300/0896 ,  B81B2201/058 ,  B81B2203/0361 ,  B81C1/00119 ,  B82Y30/00 ,  Y10S977/70 ,  Y10S977/781 ,  Y10S977/784 ,  Y10T428/13 ,  Y10T428/1303 ,  Y10T428/1352 ,  Y10T428/1359 ,  Y10T428/139 ,  Y10T428/24174 ,  Y10T428/24273 ,  Y10T428/24322 ,  Y10T428/2902 ,  Y10T428/2991 ,  Y10T428/31504 ,  Y10T428/31678

摘要： Methods, manufactures, machines and compositions are described for nanotransfer and nanoreplication using deterministically grown sacrificial nanotemplates. An apparatus includes a substrate and a nanoconduit material coupled to a surface of the substrate, where the substrate defines an aperture and the nanoconduit material defines a nanoconduit that is i) contiguous with the aperture and ii) aligned substantially non-parallel to a plane defined by the surface of the substrate. An apparatus includes a substrate and a nanoreplicant structure coupled to a surface of the substrate.

摘要翻译： 使用确定性生长的牺牲纳米模板描述了用于纳米转移和纳米应用的方法，制造商，机器和组合物。 一种装置包括底物和耦合到衬底的表面的纳米管材料，其中衬底限定孔，并且纳米管材料限定纳米管，其是i）与孔邻接且ii）基本上不平行于所定义的平面排列 通过基板的表面。 一种装置包括与衬底的表面耦合的衬底和纳米复合结构。