JP2002118248A - カーボンナノチューブの水平成長方法及びこれを利用した電界効果トランジスタ - Google Patents

カーボンナノチューブの水平成長方法及びこれを利用した電界効果トランジスタ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は所望する特定位置にカーボンナノチ
ューブを選択的に水平成長させる。それによって、ナノ
デバイス製造に有効に利用できるカーボンナノチューブ
の水平成長方法を提供する。 【解決手段】 本発明によるカーボンナノチューブの水
平成長方法は、基板上に所定の触媒パターンを形成させ
る段階と、基板上にカーボンナノチューブの垂直成長を
抑制する層を形成する段階と、基板及び垂直成長を抑制
する層に開口部を形成して、触媒パターンを露出させる
段階、及び露出された触媒パターン位置でカーボンナノ
チューブを合成して水平成長させる段階を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカーボンナノチュー
ブの成長方法に関するものであり、さらに詳細にはカー
ボンナノチューブの水平成長方法に関するものであり、
特に触媒が形成された基板の所望する特定位置でカーボ
ンナノチューブを選択的に水平に成長させることによっ
て、ナノデバイス製造に有効に利用できるカーボンナノ
チューブの水平成長方法に関するものである。
【０００２】また、本発明は所望する特定位置に触媒を
ナノ点またはナノ線として形成させることによって、特
定位置でカーボンナノチューブを選択的に成長させてナ
ノデバイス製造に有効に利用できるカーボンナノチュー
ブの水平成長方法に関するものである。
【０００３】また、本発明はカーボンナノチューブブリ
ッジを水平成長させて電界効果トランジスタ(ＦＥＴ)を
実現させて、カーボンナノチューブが形成されたソース
とドレーン電極の接触触媒を所望する方向に磁化させる
ことによって、スピンバルブ(spin valve)と単電子トラ
ンジスタ(ＳＥＴ：Single Electron Transistor)を同時
に実現できるカーボンナノチューブを利用した電界効果
トランジスタに関するものである。
【０００４】
【従来の技術】カーボンナノチューブは一次元量子線(o
ne-dimensional Quantum Wire)構造を有し、機械的、化
学的特性が優秀で、一次元での量子輸送(quantum trans
port）現像を見せるなど非常に興味深い電気的特性を持
っていることが知られている。また、これらの特性の外
にも新しく発見されている特殊な性質があって新しい素
材として多くの注目を受けている。
【０００５】一方、素材の優秀な特性を利用するために
は再現性を有するカーボンナノチューブの製造工程が先
行されなければならない。しかし、現在ではカーボンナ
ノチューブを製造した後、一つずついちいち操作して所
望の位置に移して置く方式を取っている。このように、
成長したカーボンナノ素子を‘個別操作方式’で所望す
る位置に移して置く方式では電子素子や高集積素子に適
用するのが難しい。そのため、カーボンナノチューブを
電子素子や高集積素子に適用するために、さらに多くの
研究開発が進行している状況である。
【０００６】また、現在知られているカーボンナノチュ
ーブ合成技術である‘垂直成長方法’は、図１に示した
ように、触媒のパターン４が形成されている基板２の上
に垂直の方向によく整列された形状のカーボンナノチュ
ーブ６を成長させている。このような垂直成長方法に対
しては既にかなり多く報告されている。
【０００７】しかし、今後カーボンナノチューブが新し
い機能を有するナノデバイスとして利用されるために
は、従来の垂直成長技術よりも特定の位置で選択的に水
平方向に成長させることができる技術がはるかに有用で
ある。
【０００８】一方、パターン化された金属間にカーボン
ナノチューブを水平成長させて連結することができると
いう報告が、Ｈｏｎｇ Ｊｉｅ Ｄｉｅによって最初に
行われた(Ｎａｔｕｒｅ Ｖｏｌ．３９５、ｐ８７８)。
それを図２に示す。図２はＨｏｎｇ Ｊｉｅ Ｄｉｅに
より報告されたカーボンナノチューブの水平成長方法を
概略的に示した図である。この報告によれば、図２に示
したように、無数に多くのカーボンナノチューブが水平
方向のみならず、垂直方向にも成長している。その理由
はカーボンナノチューブは触媒になる金属の表面から成
長するため、露出された触媒のあらゆる表面から無作為
に成長するためである。
【０００９】一方、１９８８年磁性金属と非磁性金属か
らなる多層膜で巨大磁気抵抗(ＧＭＲ：Giant Mageneto
Resistance)効果が発見されて以来、磁性金属薄膜の研
究は世界的に非常に活発に進んでいる。ところで、磁性
金属では電子が偏向したスピン(spin-polarized)状態で
存在するのでこれを活用すれば分極スピン電流（polari
zed spin current）を発生させることができる。したが
って、今までは十分に利用できなかった磁性を発現する
電子が持つ重要な固有特性であるスピン自由度を利用し
たスピン電子工学（spin electronics）または磁気電子
工学（magnetoelectronics）の理解と発展に多くの努力
が傾注されている。
【００１０】最近、ナノ構造の磁性多層薄膜系で発見さ
れた巨大磁気抵抗、トンネリング磁気抵抗(ＴＭＲ：Tun
neling Magneto Resistance)現像等は既にＭＲ磁気ヘッ
ド素子で応用製作されてコンピュータのＨＤＤに装着さ
れて商用化されている最中である。
【００１１】ここでＴＭＲとは、強磁性／絶縁体(半導
体)／強磁性構造の接合で強磁性体の相対的な磁化方向
によってトンネリング電流が変わる現像をいう。他の磁
気抵抗より磁気抵抗比が大きくてフィールド感応度(fie
ld sensitivity）が大きくて次世代磁気抵抗ヘッドや磁
気メモリ(ＭＲＡＭ：Magnetic Random Access Memory）
用材料で活発に研究されている。この時、再現性ある絶
縁層の形成と接合抵抗の減少が重要な問題になる。
【００１２】また、最近では低い磁場で磁気抵抗現像を
見せるスピンバルブ、磁気トンネリング接合(ＭＴＪ：M
agnetic Tunneling Junction）などを利用したＭＲＡＭ
製作に磁性応用分野の多くの学者が活発な研究を進めて
いる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
状況を勘案して創出されたものであり、触媒が形成され
た基板の所望する特定位置でカーボンナノチューブを選
択的に水平成長させることによって、ナノデバイス製造
に有効に利用できるカーボンナノチューブの水平成長方
法を提供することが目的である。
【００１４】また、本発明は前記のような状況を勘案し
て創出されたものであり、所望する特定位置に触媒をナ
ノ点またはナノ線として形成させることによって、特定
位置でカーボンナノチューブを選択的に成長させてナノ
デバイス製造に有効に利用できるカーボンナノチューブ
の水平成長方法を提供しようとするものである。
【００１５】また、本発明は前記のような状況を勘案し
て創出されたものであり、カーボンナノチューブブリッ
ジを水平成長させて電界効果トランジスタを実現して、
カーボンナノチューブが形成されたソースとドレーン電
極の接触触媒を所望する方向に磁化させることによっ
て、スピンバルブと単電子トランジスタを同時に実現で
きるカーボンナノチューブを利用した電界効果トランジ
スタを提供することにまた他の目的がある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明によるカーボンナノチューブの水平成長方法
は、(ａ)基板上に所定の触媒パターンを形成させる段階
と、(ｂ)その基板上にカーボンナノチューブの垂直成長
を抑制する層を形成する段階と、(ｃ)基板と垂直成長を
抑制する層に開口部を形成して、触媒パターンを露出さ
せる段階、及び、(ｄ)露出された触媒パターンの位置で
カーボンナノチューブを合成して水平方向に成長させる
段階を含むことを特徴とする。
【００１７】段階(ｃ)で形成した開口部は基板と垂直成
長抑制層を完全に貫通させた穴形でもよいが、基板の一
部を残してエッチングさせたカップ形でもよい。
【００１８】また、本発明によるカーボンナノチューブ
の水平成長方法の他の実施態様は、（ｉ）基板上の所定
位置にマスクを形成させる段階と、（ｊ）マスクが形成
された基板上に触媒パターンを形成させる段階と、
（ｋ）基板上にカーボンナノチューブの垂直成長を抑制
する層を形成する段階と、（ｌ）前記マスクを除去して
前記基板及び垂直成長を抑制する層に開口部を形成し
て、前記触媒パターンを露出させる段階、及び、（ｍ）
前記露出された触媒パターン位置でカーボンナノチュー
ブを合成して水平成長させる点にその特徴がある。
【００１９】また、前記の目的を達成するために本発明
によるカーボンナノチューブの水平成長方法の他の実施
態様は、基板上に上下左右の一定な配列で触媒パターン
を形成する段階と、一定な配列で溝が形成されたカーボ
ンナノチューブの垂直成長を抑制する別の基板を製作す
る段階と、所定の間隔を置いて前記垂直成長を抑制する
基板を前記触媒パターンが形成された基板上に配置する
段階、及び、前記触媒パターン位置でカーボンナノチュ
ーブを合成して水平成長させる点にその特徴がある。
【００２０】また、前記の他の目的を達成するために本
発明によるカーボンナノチューブの水平成長方法は、基
板上にナノ点またはナノ線の形状で触媒を形成させて、
前記ナノ点またはナノ線の垂直方向成長が抑制されるよ
うに前記ナノ点またはナノ線上に成長抑制層をパターニ
ングして、前記ナノ点またはナノ線に選択的にカーボン
ナノチューブを水平成長させる点にその特徴がある。
【００２１】前記ナノ点またはナノ線状の触媒はインプ
リント方法またはセルフアセンブリ方法でパターニング
するのが望ましい。
【００２２】また、前記成長抑制層はシリコン酸化膜
（ＳｉＯ2)またはシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の絶縁体で
形成されることができ、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ
（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）などの金属で形成させて
もよい。
【００２３】本発明によるカーボンナノチューブの水平
成長方法の他の実施態様は、基板上にナノ線の形状で触
媒を形成させる段階と、前記ナノ線状の触媒上に、リソ
グラフィーなどの半導体工程を通して、所定間隔をあけ
て成長抑制層を形成する段階と、湿式エッチングによっ
て前記成長抑制層が形成されない領域の前記ナノ線状の
触媒を除去する段階、及び、化学的気相蒸着法を利用し
て、所定間隔を設けた前記成長抑制層の下に形成されて
いる前記触媒間にカーボンナノチューブを水平成長させ
る段階を含むことを特徴とする。
【００２４】本発明によるカーボンナノチューブを利用
した電界効果トランジスタは、ソースとドレーン間にカ
ーボンナノチューブを水平成長させてカーボンナノチュ
ーブブリッジを形成させることによって、電子単位の電
流流れを制御できる単電子トランジスタを構成したこと
が特徴である。
【００２５】ここで、前記ソースとドレーン間に形成さ
れた前記カーボンナノチューブブリッジは半導体的特性
を有するカーボンナノチューブである。
【００２６】また、前記ソースとドレーン間に形成され
た前記カーボンナノチューブブリッジ上に、エネルギー
障壁を作って量子点を形成して電流の流れを制御できる
ように、前記カーボンナノチューブブリッジに対する垂
直方向にゲート用カーボンナノチューブブリッジを複数
で形成した。
【００２７】また、前記複数のゲート用カーボンナノチ
ューブブリッジでゲートを形成する際に、共通端子を用
いて量子点の大きさを調整するようにすることが望まし
い。
【００２８】また、前記ソース及びドレーン上に、前記
ソース及びドレーンの接触触媒を所望する方向に磁化さ
せることができるように、電流を通過させることができ
る導線を形成し、そのソース上に形成される導線と、ド
レーン上に形成される導線が相互平行する。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明をより詳細に説明する。図３は本発明によるカ
ーボンナノチューブの水平成長方法の一例を概略的に示
した図であり、図４は図３に示したカーボンナノチュー
ブの水平成長方法を施した構造物の透視図である。
【００３０】図３及び図４を参照して本発明の実施形態
によるカーボンナノチューブの水平成長方法を説明する
と、（ａ）基板１０上に所定の触媒パターン１２を適宜
の形状、図の実施形態では互いに平行に配置されるよう
に形成させる段階と、（ｂ）その触媒パターンを形成さ
せた基板１０上にカーボンナノチューブの垂直成長を抑
制する層１４を形成する段階と、（ｃ）基板１０と垂直
成長を抑制する層１４に開口部１６を連続的な触媒パタ
ーンを部分的に遮断するように形成してその触媒パター
ン１２の遮断部を露出させる段階、及び（ｄ）開口部１
６から露出している触媒パターン位置１８でカーボンナ
ノチューブを合成して水平成長させる段階を含む。
【００３１】基板１０とカーボンナノチューブの垂直成
長を抑制する層１４としては目的によってシリコン、ガ
ラス、シリコンオキサイド、ＩＴＯ（Indium Tin Oxid
e）コーティングされたガラスなどが多様に用いられる
ことができる。同じものを使用することもできる。もち
ろん、別々のものを使用しても良い。
【００３２】触媒としては金属やこれを含有した合金、
超伝導金属、特異金属等カーボンナノチューブを成長さ
せることができる物質ならどのようなものでも良い。こ
れらはリソグラフィー、スパッタリング、蒸着などの工
程を通して所定のパターン１２に形成させることができ
る。パターンは任意である。図示のように連続させたも
のを多数設けることが望ましい。
【００３３】この連続させた触媒パターンの特定の位置
にその連続したパターンを遮断するように開口部１６を
設けるが、その開口１６ははレーザードリル加工、湿式
エッチング、乾式エッチングなどの方法によって形成す
ることができる。連続した触媒パターンを貫通するよう
に開口部１６を設けるので、その開口部１６には触媒パ
ターンの切り口１８が露出される。この開口部１６は、
図５Ａに示したように、基板１０とカーボンナノチュー
ブの垂直成長を抑制する層１４を貫通させた穴としても
よく、また、図５Ｂに示したように、完全に貫通させず
に基板１０の一部を残すようにエッチングして形成させ
たカップ形としてもよい。要するに触媒パターン１２を
途中で遮断さえすればその開口の形にこだわる必要はな
い。
【００３４】このように形成させた構造物をカーボンナ
ノチューブ合成装置に入れて合成させると、ソースガス
に露出されることになる触媒パターンの切り口である触
媒面１８からのみカーボンナノチューブが成長する。し
たがって、基板１０に水平な方向にカーボンナノチュー
ブが成長する。
【００３５】この時、カーボンナノチューブの合成は熱
分解法、触媒熱分解法、プラズマ気相蒸着法、ホット−
フィラメント気相蒸着法などが利用できる。そしてメタ
ン、アセチレン、一酸化炭素、ベンゼン、エチレンなど
の炭化水素化合物を原料として用いることができる。
【００３６】図６ないし図１１は本実施形態によるカー
ボンナノチューブの水平成長方法によって水平成長され
たカーボンナノチューブの多様な形状を示した図であ
る。
【００３７】図６Ａ、図６Ｂは直線状に形成させた触媒
パターン１２で水平成長されたカーボンナノチューブ２
０を示したものである。開口部は直線状のパターンを遮
断するように形成する。この時、合成時間を適切に調節
することで、カーボンナノチューブ２０を遮断されて向
かい合っている触媒パターンの露出面１８を相互に連結
したブリッジ構造とすることができ、または連結されな
いフリー・ハング構造とすることができる。
【００３８】成長されたカーボンナノチューブ２０の直
径は露出触媒面の粒子の大きさや面積を制御することに
よって調整することができる。また、パターン形成条件
を変更したり後続処理(例えば、プラズマ処理、酸処理
等)を通して露出した触媒面を多様な表面状態とするこ
ともできるので、その処理によって直径を変えることも
できる。したがってこのような操作を通して、一つの露
出面から２以上のカーボンナノチューブ２０を成長させ
ることができて、図６Ｂのように向かい合う触媒パター
ンの露出面１８それぞれから異なる構造（直径、キラリ
ティー（chirality）などの変化)を有するカーボンナノ
チューブ２０を成長されることもできる。
【００３９】図７Ａないし図７Ｄは直線状の触媒パター
ンを直交させ、その交差させた箇所に開口部を形成させ
た例であり、それぞれの開口部の露出された露出面から
カーボンナノチューブを様々に水平成長させた例を示し
ている。
【００４０】図６の例と同様に同様に、図７Ａのような
ブリッジ構造または図７Ｃのようなフリー・ハング構造
のカーボンナノチューブ２０を得ることができる。ま
た、向かい合う触媒パターンの露出面で相互に直径が異
なるカーボンナノチューブ２０を成長させることがで
き、図７Ｂのように一つの露出面で２以上のカーボンナ
ノチューブ２０を成長させることもできる。そして、一
つの触媒露出面で複数のカーボンナノチューブを成長さ
せることによって、図７Ｄのようなメッシュ形状を有す
るカーボンナノチューブを成長させることもできる。
【００４１】また、図７Ａに示した例では、垂直方向と
水平方向の触媒パターンの高さを変えることもできる。
その場合、相互に接触せずに交差して成長されるカーボ
ンナノチューブ２０を作ることができる。これを利用す
ればゲート素子として利用することもできる。また、交
差して成長したカーボンナノチューブ２０を機械的に接
触させて電気的な接合が形成されるようにすることもで
きる。これを利用すれば接合解析にすぐ利用することが
でき、この接合特性を素子に利用することもできる。
【００４２】この時、接合形成を円滑にするための一つ
の方法として材料の熱膨脹／収縮を利用することもでき
る。普通カーボンナノチューブの合成条件は５００〜９
５０℃の温度で行われるので、合成後の冷却段階であら
われる熱収縮現像を利用して交差成長されたカーボンナ
ノチューブ２０の接触を円滑にすることができる。
【００４３】一方図８、図９、図１０及び図１１は各々
放射形触媒パターン、円形触媒パターン、四角形触媒パ
ターン、２以上の直線配列触媒パターン上に２以上の溝
を形成した構造で水平成長されたカーボンナノチューブ
を示したことであり、開口部は各々パターンの交差地
点、円形内部、四角形内部に形成される。
【００４４】図６ないし図１１は各々本発明によって水
平成長されたカーボンナノチューブの多様な形態を示し
たものである。本発明がこれらに限定されず、触媒パタ
ーンはナノデバイス応用により効率的な方向に任意に形
成させることができる。
【００４５】一方、図１２は本実施形態によるカーボン
ナノチューブの水平成長方法によって水平成長したカー
ボンナノチューブ２０に金属３０をそのチューブと直交
する方向にパターニングさせて、両者を後者箇所で接合
させた状態を示したものである。これにより、カーボン
ナノチューブ２０と金属３０間の接合を容易に得ること
ができ、特定位置でこのような接合を選択的に形成させ
ることができるという長所がある。
【００４６】また、このような方法を利用すればカーボ
ンナノチューブ／カーボンナノチューブ接合、カーボン
ナノチューブ／金属接合及びカーボンナノチューブ／半
導体接合を必要な位置に選択的に形成することができ
る。
【００４７】図１３は本発明によるカーボンナノチュー
ブの水平成長方法の他の例を概略的に示した図である。
【００４８】図１３を参照して本発明によるカーボンナ
ノチューブの水平成長方法の他の実施形態を以下説明す
る。(ｉ)基板１０の所定位置にマスク４０を短い柱状が
基板から突出するように形成させる段階と、(ｊ)マスク
４０が形成された基板１０上に触媒パターン１２をマス
ク４０を通るように形成させる段階と、(ｋ)基板１０上
にカーボンナノチューブの垂直成長を抑制する層１４を
形成する段階と、(ｌ)マスク４０をそれに接触している
触媒とともに除去して基板１０と垂直成長を抑制する層
１４に開口部４２を形成して、その開口部に触媒パター
ン１２を露出させる段階、及び(ｍ)露出された触媒パタ
ーンの位置でカーボンナノチューブを合成して水平成長
させる段階を含む。
【００４９】基板１０と触媒パターン１２の材料、触媒
パターン形成方法、カーボンナノチューブ合成方法は先
の実施形態で説明された方法と同一である。そして、マ
スク４０はエッチングや加熱等により容易に除去可能と
するために、蒸着などの方法をによって基板上に形成さ
せる。また、触媒パターン形態は一直線形、直交形、放
射形、円形、四角形等として形成させることができ、図
６ないし図１１のような水平方向に成長されたカーボン
ナノチューブを得ることができる。
【００５０】また、図１４は本発明によるカーボンナノ
チューブの水平成長方法のさらに他の実施形態を概略的
に示した図である。
【００５１】図１４を参照して本実施形態によるカーボ
ンナノチューブの水平成長方法を説明する。基板１０に
上下左右の一定の配列、すなわちマトリックス状に触媒
パターン１２を形成する段階、一定な配列、好ましくは
触媒パターンと同じパターンで溝５２が形成されたカー
ボンナノチューブの垂直成長を抑制するための基板５０
を製作する段階、所定の間隔５４を保って垂直成長を抑
制する基板５０を触媒パターン１２が形成された基板１
０の上に配置する段階、及び触媒パターン位置でカーボ
ンナノチューブを合成して水平成長させる段階を含む。
【００５２】ここで、基板１０及び触媒パターン１２の
種類、触媒パターン１２形成方法、カーボンナノチュー
ブ合成方法は最初の実施形態で説明したものと同一であ
る。そして、カーボンナノチューブの垂直成長を抑制す
る基板５０の溝５２はレーザードリル加工、湿式エッチ
ング、乾式エッチングなどの方法を利用して形成するこ
とができる。
【００５３】垂直成長を抑制するための基板５０で下部
基板１０を覆う段階で、両基板１０、５０間の所定間隔
５４はカーボンナノチューブが成長できる間隔であれば
十分で、両基板１０、５０の端部分に支持台５６を作っ
て間隔を維持させる。
【００５４】一方、図１５は本発明によるカーボンナノ
チューブの水平成長方法によって、ナノ点またはナノ線
状の触媒を利用して所望する位置でカーボンナノチュー
ブを水平成長させる過程を概略的に示した図である。
【００５５】図１５Ａに示すように、酸化膜を形成させ
たシリコン基板上にナノ点またはナノ線の形状でパター
ン化された触媒金属を蒸着する。この時、触媒金属とし
てはニッケル(Ｎｉ)、コバルト(Ｃｏ)、鉄(Ｆｅ)などを
用いる。
【００５６】図１５Ｂに示したように、ナノ点またはナ
ノ線上にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2)やシリコン窒化膜
（ＳｉＮ）の絶縁体またはモリブデン（Ｍｏ）、ニオブ
（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）等で成長抑制層を蒸着さ
せる。これはカーボンナノチューブが垂直方向に成長す
るのを抑制させるためである。その成長抑制層を金属で
形成させることもできるが、このように金属を使用した
場合にはそれを電極としても使用することができる。こ
の時、成長抑制層は一般的な半導体工程（ＰＲ工程、リ
ソグラフィー工程）によって所望する形状にパターニン
グできる。
【００５７】これにより、図１５Ｃに示したように、成
長抑制層がパターン化されて形成された基板上に化学的
気相蒸着法によってカーボンナノチューブを触媒から水
平方向に成長させることができる。
【００５８】図１６及び図１７は触媒金属がナノ線で形
成された場合において、水平方向に選択的なカーボンナ
ノチューブを成長させる方法を示した図で、湿式エッチ
ングを通して触媒形成位置を調節することができる様子
を示したものである。
【００５９】まず、図１６Ａ及び図１７Ａに示したよう
に、酸化膜を形成したシリコン基板上にナノ線状にパタ
ーン化された触媒金属を蒸着させる。この時、触媒金属
としてはニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆ
ｅ）などを用いる。
【００６０】そして、図１６Ｂ及び図１７Ｂに示したよ
うに、それぞれのナノ線状の触媒の両側に所定間隔をあ
けて酸化膜（ＳｉＯ2)やシリコン窒化膜（ＳｉＮ）の絶
縁体またはモリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラ
ジウム（Ｐｄ）等で成長抑制層を蒸着させる。これは触
媒でカーボンナノチューブが垂直方向に成長することを
抑制する役割をし、成長抑制層を金属とした場合には電
極としての役割を同時に果たさせるためである。
【００６１】これは一般的な半導体工程（ＰＲ工程、リ
ソグラフィー工程）を通して所望する形状にパターニン
グできる。ここで、図１７Ｂはパターンを形成する過程
で誤差が生じた場合を示したことであり、成長抑制層を
パターニングする過程で所望しない領域に触媒が露出さ
れている場合である。
【００６２】そして、図１６Ｃ及び図１７Ｃに示したよ
うに、湿式エッチングを通して、成長抑制層が形成され
ない領域のナノ線状の触媒を除去する。この時、湿式エ
ッチングを用いる場合には、等方性エッチングが行われ
るために触媒金属は成長抑制層内側にさらに入り込む
（図１６Ｃ参照）ため、カーボンナノチューブを垂直に
成長できないようにする成長防止膜の役割がさらに増大
される。
【００６３】また、ナノ線状に触媒が形成された場合に
は、ナノ点とは異なり過多エッチングが生じても、カー
ボンナノチューブが成長できる触媒金属が基板に残って
いるので、さらに効果的な成長抑制層を形成することが
必要である。そして、図１７Ｂ及び図１７Ｃに示したよ
うに、リソグラフィー工程で成長抑制層のパターンが誤
って形成された場合にも、湿式エッチングを利用すれば
リソグラフィー工程で生じた誤差を解消できる。
【００６４】これにより、化学的気相蒸着法を利用し
て、所定間隔が用意された成長抑制層下に形成されてい
る触媒間にカーボンナノチューブを水平成長させること
ができるようになる。
【００６５】図１５ないし図１７において、基板上に触
媒をナノ点またはナノ線状のパターンを形成させたが、
その方法としては次のような方法を利用できる。
【００６６】一つは図１８に示したようなナノインプリ
ント(nano imprint)方法を利用することである。図１８
は本発明によるカーボンナノチューブの水平成長方法に
おいて、ナノ点またはナノ線を形成するためのインプリ
ント工程を概略的に示した図である。
【００６７】ナノインプリント方法は、図１８に示した
ように、ナノパターンが彫られてあるスタンプを高分子
薄膜上に押してナノミリメータ大きさの高分子パターン
を作るものであって、大面積ウェーハに適用することが
できる刻印工程法である。これは、既存の光微細加工技
術による大面積ナノパターン形成工程に比べて大幅に簡
素化された工程で数十ｎｍ程度のパターンを簡単に製作
することができる。
【００６８】また、図１９に示したような、セルフアセ
ンブリ方法を利用してナノ点またはナノ線の触媒パター
ンを形成させることもできる。図１９は本発明によるカ
ーボンナノチューブの水平成長方法におけるナノ点また
はナノ線を形成するためのセルフアセンブリ方法を概略
的に示した図である。
【００６９】このようなセルフアセンブリ方法は基板
(ＳｉまたはＡｕのような金属)の表面に化学吸着される
特定の物質(表面活性ヘッドグループ(surface-active h
ead group）；大部分が有機分子で単分子層に吸着)をコ
ーティングし、その上に上塗りをしようとする物質と連
結させるアルキル系の物質をコーティングする。そし
て、膜の特性を有する物質(surface group）を上塗りを
する方法で単層から多層まで超微細な薄膜を製造でき
る。
【００７０】すなわち、化学吸着できる特定の物質を基
板に敷いて、蒸着しようとする薄膜の物質との間の橋の
役割をする物質を敷いて、その次に所望する薄膜物質を
蒸着するという順序で構成される。表面に化学吸着をす
る特定物質を蒸着した後、これをＳＴＭ(Scanning Tunn
eling Microscopy／ＡＦＭ(Atomic Force Microscope)
でパターニングすると所望のパターンで超微細薄膜を製
造できる。すなわち、ナノ点、ナノ線を得ることができ
る。
【００７１】次に、図２０は本発明によるカーボンナノ
チューブを利用したスピンバルブ単電子トランジスタの
構造を概略的に示した図であり、図２１は図２０に示し
た本発明によるスピンバルブ単電子トランジスタの斜視
図である。上に詳述したカーボンナノチューブの水平成
長方法によって基板の水平方向に成長されたカーボンナ
ノチューブを利用すれば次のようなスピンバルブ単電子
トランジスタを実現できる。
【００７２】図２０及び図２１を参照すると、本発明に
よるスピンバルブ単電子トランジスタはソース２１０と
ドレーン２２０間にカーボンナノチューブを水平方向に
成長させてカーボンナノチューブブリッジ２６０を形成
させることによって、電子単位で電流を制御できる。こ
の時、ソース２１０とドレーン２２０間に形成されたカ
ーボンナノチューブブリッジ２６０は半導体的特性を有
するカーボンナノチューブで構成される。
【００７３】また、ソース２１０とドレーン２２の間に
形成されたカーボンナノチューブブリッジ２６０は、エ
ネルギー障壁を作って量子点を形成して、電流の流れを
制御できるように形成された複数のゲート用カーボンナ
ノチューブ２７０、２８０上に形成される。
【００７４】またソース２１０及びドレーン２２０上
に、ソース２１０及びドレーン２２０の接触触媒を所望
する方向に磁化させることができるように、電流を通過
させることができる導線２５０（２５１、２５２）が形
成される。このソース２１０上に形成される導線２５１
と、ドレーン２２０上に形成される導線２５２は相互に
平行するように構成される。
【００７５】図２２は本発明によるカーボンナノチュー
ブを利用したスピンバルブ単電子トランジスタの他の実
施形態を概略的に示した図である。
【００７６】図２２を参照すると、複数のゲート用カー
ボンナノチューブブリッジ４７０、４８０がゲート４３
０、４４０を形成させる際に、共通端子４９０を用いて
量子点の大きさを調整する。その他の構成要素は図２０
及び図２１で説明されたものと同一である。
【００７７】以下、このような構成を有する本発明によ
るカーボンナノチューブを利用したスピンバルブ単電子
トランジスタの作動を説明する。
【００７８】図２０及び図２１を参照する。ソース２１
０とドレーン２２０間に形成された半導体性炭素ナノチ
ューブブリッジ２６０の上を通っている、第１ゲート２
３０と第２ゲート２４０に定義されたカーボンナノチュ
ーブブリッジ２７０、２８０に陽の電圧を印加する。こ
れによりＣ１、Ｃ２点で電荷が不足するようになる。こ
れはＣ１、Ｃ２点でエネルギー障壁を作る効果となる。
この時、ソース２１０とドレーン２２０間にあるカーボ
ンナノチューブブリッジ２６０の場合、Ｃ１とＣ２間は
周辺と孤立されるために量子点を形成するようになる。
【００７９】また、ソース２１０とドレーン２２０電極
は転移金属触媒を通してカーボンナノチューブブリッジ
２６０に接しているために適当な保磁力を考慮してＩｍ
１、Ｉｍ２の電流を流して、ソース２１０とドレーン２
２０接触触媒を所望する方向に磁化させる。
【００８０】このような方法でソース２１０に注入され
る電子のスピンを調節することができる。この時、ソー
ス２１０とＣ１間、Ｃ２とドレーン２２０電極間のカー
ボンナノチューブブリッジ２６０が弾動導体（Ballisti
c Conductor)になるならば注入される電子のスピンが保
存される。
【００８１】したがってＣ１、Ｃ２間に形成された量子
点に電子がトンネリングして出入する時、ソース２１０
とドレーン２２０の磁化方向によって、スピン方向が同
じ場合にはトンネリングがよく起き、スピン方向が反対
の場合にはトンネリングが起きない。
【００８２】このように、チャネル用カーボンナノチュ
ーブブリッジ２６０を通して流れる電流を調節してスピ
ンが関係する単電子トランジスタを実現できる。
【００８３】一方、図２３ないし図２６は本発明による
カーボンナノチューブの水平成長方法によって形成され
た電界効果トランジスタの例を概略的に示した図であ
る。図２３ないし図２６を参照して電界効果トランジス
タの多様な構成に対して説明する。
【００８４】図２３はゲートをカーボンナノチューブに
直交する方向にチューブの両側に形成させた例を示した
ものである。ニオブ(Ｎｂ)やモリブデン(Ｍｏ)などの金
属を電極及び成長防止膜用電極層として用いることがで
きる。そして、ソースとドレーンの電極層の下には触媒
として用いられる触媒層がある。この時、触媒としては
普通ニッケル(Ｎｉ)などが用いられ、その他に鉄(Ｆｅ)
やコバルト(Ｃｏ)またはこれらの合金などを用いること
ができる。
【００８５】上記のようにゲート電極はソースとドレー
ン間の両側に設けられている。そして、ゲート電極の間
を通るようにカーボンナノチューブが熱化学気相法（熱
ＣＶＤ）等で合成される。すなわち、ゲート電極の間に
カーボンナノチューブを合成できるようにそれらの間隔
などの幾何学的形状を予め設計しなければならない。こ
の時、ゲートによる電界を十分に生成させながらカーボ
ンナノチューブの成長を調節することができるようにゲ
ートの間隔を狭くし、長い構造に設計することが望まし
い。
【００８６】図２４はゲート構造を底の部分に配置した
例を示したものである。この時触媒層の垂直高さがゲー
トより上にしなければならないので高さ調節するととも
にウェーハの絶縁層との接合を増進させるバッファ層を
触媒層下に配置させる。
【００８７】カーボンナノチューブは弾性に富むので電
界により曲がることもある。この曲がる程度はカーボン
ナノチューブの種類及び長さによって異なる。最大数十
ナノミリメータ程度まで曲がることがあるが、一般的に
数ナノミリメータ程度曲がると予想される。したがっ
て、図２３の構造でカーボンナノチューブが成長する触
媒の幅よりゲート間の距離が数十ナノミリメータ以上大
きく設計する。図２４のグラウンドゲートの場合、必要
によって薄い絶縁体層をゲート電極上に蒸着させること
もできる。また、図２５はゲートにもカーボンナノチュ
ーブを利用したものであって図２３のゲートの間にナノ
チューブを成長させた構造である。
【００８８】一方、カーボンナノチューブを合成する際
に、電極面に垂直に成長ることもあって、半導体性を保
ちながら所望する位置で反対側の触媒層まで成長させる
ようにすることは非常に難しい。このためにカーボンナ
ノチューブの成長を導くことができるガイドとしての役
割をする道（カーボンナノチューブが成長される通路）
を触媒層と触媒層間に作ってカーボンナノチューブを合
成することもできる(図２６参照)。
【００８９】このカーボンナノチューブの成長ガイドは
ＲＩＥ(Reactive Ion Etching)などの乾式エッチングを
利用すればシリコン酸化膜上に非常に精密に作ることが
できる。この時、ガイドの両端に触媒を蒸着させてその
上に電極を蒸着させる。そして、ゲートはガイドの横に
長く配置する。また、ゲートは図面に示したように絶縁
体表面に配置することができ、ゲート電極も触媒層のよ
うにエッチングされた位置に置かれていて触媒層やカー
ボンナノチューブと水平位置で電界を加えることもでき
る。
【００９０】図２３と図２４に示した構造は２回のリソ
グラフィー工程で製作することができる。しかし、図２
５と図２６の構造は３回のリソグラフィー工程が必要で
ある。この時、合成時に図２５の構造はＦＥＴだけでな
く、トンネリングトランジスタの製作にも利用可能であ
る。また、ゲートとしてカーボンナノチューブを２個以
上設ける場合ゲートバイアスにしたがってＳＥＴやＫｏ
ｎｄｏ共振を利用したＫｏｎｄｏ素子を製作することが
できる。図２６の構造は合成時にカーボンナノチューブ
が所望しない方向に成長することを防止させることによ
って欠陥を減らすことができる構造である。
【００９１】
【発明の効果】本発明によるカーボンナノチューブの水
平成長方法を利用すれば、触媒が形成された基板の所望
する特定位置でカーボンナノチューブを選択的に水平に
成長させることができ、その方法を用いてナノ大きさの
電界効果トランジスタを容易に製造できる長所がある。
【００９２】また、カーボンナノチューブが選択的に水
平成長されたソースとドレーン電極の接触触媒を所望す
る方向に磁化させることによって、スピンバルブ単電子
トランジスタを実現できるという長所もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のカーボンナノチューブの垂直成長図を概
略的に示した図面。
【図２】Ｈｏｎｇ Ｊｉｅ Ｄｉｅにより報告されたカ
ーボンナノチューブの水平成長方法を概略的に示した図
面。
【図３】本発明によるカーボンナノチューブの水平成長
方法の一例を概略的に示した図面。
【図４】図３に示したカーボンナノチューブの水平成長
方法によって製造された構造物の透視図。
【図５Ａ】図３に示したカーボンナノチューブの水平成
長方法によって製造された構造物を貫通した穴形開口部
を示した断面図であり、
【図５Ｂ】製造された構造物を貫通していないカップ形
開口部を示した断面図。
【図６】本発明によるカーボンナノチューブの水平成長
方法によって水平成長されたカーボンナノチューブの多
様な形態を示した図面。
【図７】本発明によるカーボンナノチューブの水平成長
方法によって水平成長されたカーボンナノチューブの多
様な形態を示した図面。
【図８】本発明によるカーボンナノチューブの水平成長
方法によって水平成長されたカーボンナノチューブの多
様な形態を示した図面。
【図９】本発明によるカーボンナノチューブの水平成長
方法によって水平成長されたカーボンナノチューブの多
様な形態を示した図面。
【図１０】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法によって水平成長されたカーボンナノチューブの
多様な形態を示した図面。
【図１１】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法によって水平成長されたカーボンナノチューブの
多様な形態を示した図面。
【図１２】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法によって水平成長されたカーボンナノチューブに
金属がパターニングされて接合が形成されたことを示し
た図面。
【図１３】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法の他の例を概略的に示した図面。
【図１４】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法のさらに他の実施形態を概略的に示した図面。
【図１５】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法によって、所望する位置でカーボンナノチューブ
を水平成長させる過程を概略的に示した図面。
【図１６】本発明によるカーボンナノチューブ水平成長
の他の方法によって、所望する位置でカーボンナノチュ
ーブを水平成長させる過程を概略的に示した図面。
【図１７】本発明によるカーボンナノチューブ水平成長
の他の方法によって、所望する位置でカーボンナノチュ
ーブを水平成長させる過程を概略的に示した図面。
【図１８】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法において、ナノ点またはナノ線を形成するための
インプリント工程を概略的に示した図面。
【図１９】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法において、ナノ点またはナノ線を形成するための
セルフアセンブリ方法を概略的に示した図面。
【図２０】本発明によるカーボンナノチューブを利用し
たスピンバルブ単電子トランジスタの構造を概略的に示
した図面。
【図２１】図２０に示した本発明によるスピンバルブ単
電子トランジスタの斜視図。
【図２２】本発明によるカーボンナノチューブを利用し
たスピンバルブ単電子トランジスタの他の実施形態を概
略的に示した図面。
【図２３】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法によって形成されたトランジスタの例を概略的に
示した図面。
【図２４】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法によって形成されたトランジスタの例を概略的に
示した図面。
【図２５】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法によって形成されたトランジスタの例を概略的に
示した図面。
【図２６】本発明によるカーボンナノチューブの水平成
長方法によって形成されたトランジスタの例を概略的に
示した図面。
【符号の説明】
１０：基板 １２：触媒パターン １４：成長抑制層 １６：開口部 １８：触媒パターンの露出面 ２０：カーボンナノチューブ ３０：金属 ４０：マスク ４２：開口部 ２１０：ソース ２２０：ドレーン ２３０：第１ゲート ２４０：第２ゲート ２５１、２５２：導線 ２６０：カーボンナノチューブブリッジ ２７０、２８０：ゲート用カーボンナノチューブ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/66 Ｈ０１Ｌ 29/66 Ｃ Ｓ 29/80 29/80 Ａ (31)優先権主張番号 ２００１−３７４９６ (32)優先日 平成13年６月28日(2001．6．28) (33)優先権主張国 韓国（ＫＲ） (72)発明者 キュウ・タエ・キム 大韓民国・ソウル・カンナク−ク・シリム ２−ドン・（番地なし）・シリム ヒュン ダイ アパートメント・108−1205 (72)発明者 ミン・ジャエ・ジュン 大韓民国・ソウル・カンブク−ク・ミア２ −ドン・762−68 (72)発明者 サン・スー・ユーン 大韓民国・キョンキ−ド・アンヤン−シ・ ドンガン−ク・ビサン ２−ドン・421− 37 (72)発明者 ヤング・スー・ハン 大韓民国・ソウル・カンナム−ク・ガエポ −ドン・（番地なし）・ジュゴン １チャ アパートメント・97−202 (72)発明者 ジャエ・ユン・イー 大韓民国・ソウル・セオダエムーン−ク・ チャンチュン−ドン・13−93・201番 Ｆターム(参考） 4G046 CB03 CC06 CC08 4K030 BA27 BA44 BB12 5F102 FB10 GB01 GC01 GC05 HC01 HC15

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 (ａ)基板上に所定の触媒パターンを形成
    させる段階と、 (ｂ)前記基板上にカーボンナノチューブの垂直成長を抑
    制する層を形成する段階と、 (ｃ)前記基板及び垂直成長を抑制する層に触媒パターン
    を切断するように開口部を形成して、その開口部内に前
    記触媒パターンを露出させる段階、及び(ｄ)前記露出さ
    れた触媒パターンの位置でカーボンナノチューブを合成
    して水平成長させる段階を含むことを特徴とするカーボ
    ンナノチューブの水平成長方法。
  2. 【請求項２】 前記段階(ｃ)で形成された前記開口部は
    前記基板及び垂直成長抑制層を完全に貫通した穴形であ
    るか、又は前記基板の一部を残すようにエッチングさせ
    たカップ形であることを特徴とする請求項１に記載のカ
    ーボンナノチューブの水平成長。
  3. 【請求項３】 (ｉ)基板上の所定位置にマスクを形成さ
    せる段階と、 (ｊ)前記マスクが形成された基板上に触媒パターンを形
    成させる段階と、 (ｋ)前記基板上にカーボンナノチューブの垂直成長を抑
    制する層を形成する段階と、 (ｌ)前記マスクを除去して前記基板及び垂直成長を抑制
    する層に開口部を形成して、前記触媒パターンを露出さ
    せる段階、及び(ｍ)前記露出された触媒パターンの位置
    でカーボンナノチューブを合成して水平成長させること
    を特徴とするカーボンナノチューブの水平成長方法。
  4. 【請求項４】 前記触媒パターンは直線形、直交形、放
    射形、円形、四角形中のいずれか一形状であり、前記開
    口部は前記直線形、直交形または放射形パターンの交差
    地点、円形パターンの内部、四角形パターンの内部に形
    成されることを特徴とする請求項１または３に記載のカ
    ーボンナノチューブの水平成長方法。
  5. 【請求項５】 開口部内で前記触媒パターンから形成さ
    れるカーボンナノチューブが両側から相互に接合される
    ように成長されることを特徴とする請求項４に記載のカ
    ーボンナノチューブの水平成長方法。
  6. 【請求項６】 開口部内で前記触媒パターンから形成さ
    れるカーボンナノチューブが相互に交差して成長される
    ことを特徴とする請求項４に記載のカーボンナノチュー
    ブの水平成長方法。
  7. 【請求項７】 開口部内で前記触媒パターンから形成さ
    れるカーボンナノチューブは、向かい合う触媒パターン
    の露出面間で相互連結されるブリッジ構造を形成するこ
    とを特徴とする請求項４に記載のカーボンナノチューブ
    の水平成長方法。
  8. 【請求項８】 開口部内で前記触媒パターンから形成さ
    れるカーボンナノチューブは、向かい合う触媒パターン
    の露出面間で相互連結されないフリー・ハング構造を形
    成することを特徴とする請求項４に記載のカーボンナノ
    チューブの水平成長方法。
  9. 【請求項９】 前記水平成長されたカーボンナノチュー
    ブは、一つの触媒パターンの露出面で複数のカーボンナ
    ノチューブが成長されることを特徴とする請求項４に記
    載のカーボンナノチューブの水平成長方法。
  10. 【請求項１０】 成長された前記カーボンナノチューブ
    に金属をパターニングして、特定位置に前記カーボンナ
    ノチューブと金属間の接合を選択的に形成させる段階を
    さらに備えることを特徴とする請求項１または３に記載
    のカーボンナノチューブの水平成長方法。
  11. 【請求項１１】 基板上に上下左右の一定な配列で触媒
    パターンを形成する段階と、 一定な配列で溝が形成されたカーボンナノチューブの垂
    直成長を抑制する別途の基板を製作する段階と、 所定の間隔を置いて前記垂直成長を抑制する基板を前記
    触媒パターンが形成された基板の上に配置する段階、及
    び前記触媒パターン位置でカーボンナノチューブを合成
    して水平成長させることを特徴とするカーボンナノチュ
    ーブの水平成長方法。
  12. 【請求項１２】 基板上にナノ点またはナノ線の形状で
    触媒を形成させて、前記ナノ点またはナノ線からの垂直
    方向成長が抑制されるように前記ナノ点またはナノ線上
    に成長抑制層をパターニングして、前記ナノ点またはナ
    ノ線で選択的にカーボンナノチューブを水平成長させる
    ことを特徴とするカーボンナノチューブの水平成長方
    法。
  13. 【請求項１３】 基板上にナノ線の形状で触媒を形成さ
    せる段階と、 前記ナノ線状の触媒上に、リソグラフィーなどの半導体
    工程を通して、所定間隔で成長抑制層を形成する段階
    と、 湿式エッチングによって、前記成長抑制層が形成されな
    い領域の前記ナノ線状の触媒を除去する段階、及び化学
    的気相蒸着法を利用して、所定間隔をあけた前記成長抑
    制層下に形成されている前記触媒間にカーボンナノチュ
    ーブを水平成長させることを特徴とするカーボンナノチ
    ューブの水平成長方法。
  14. 【請求項１４】 前記ナノ点またはナノ線状の触媒はイ
    ンプリント方法でパターニングされることを特徴とする
    請求項１２または１３のいずれか一に記載のカーボンナ
    ノチューブの水平成長方法。
  15. 【請求項１５】 前記ナノ点またはナノ線状の触媒はセ
    ルフアセンブリ方法でパターニングされることを特徴と
    する請求項１２または１３のいずれか一に記載のカーボ
    ンナノチューブの水平成長方法。
  16. 【請求項１６】 前記成長抑制層はシリコン酸化膜(Ｓ
    ｉＯ2)またはシリコン窒化膜(ＳｉＮ）の絶縁体で形成
    されることを特徴とする請求項１２または１３のいずれ
    か一に記載のカーボンナノチューブの水平成長方法。
  17. 【請求項１７】 前記成長抑制層はモリブデン(Ｍｏ)、
    ニオブ(Ｎｂ)、パラジウム(Ｐｄ)などの金属で形成され
    ることを特徴とする請求項１２または１３のいずれか一
    に記載のカーボンナノチューブの水平成長方法。
  18. 【請求項１８】 ソースとドレーン間にカーボンナノチ
    ューブを水平成長させてカーボンナノチューブブリッジ
    を形成させることによって、電子の流れを制御できるこ
    とを特徴とするカーボンナノチューブを利用した電界効
    果トランジスタ。
  19. 【請求項１９】 前記ソースとドレーン間に形成された
    前記カーボンナノチューブブリッジは半導体的特性を有
    するカーボンナノチューブであることを特徴とする請求
    項１８に記載のカーボンナノチューブを利用した電界効
    果トランジスタ。
  20. 【請求項２０】 前記ソースとドレーン間に形成された
    前記カーボンナノチューブブリッジ上に、エネルギー障
    壁を作って量子点を形成して電流の流れを制御できるよ
    うに、前記カーボンナノチューブブリッジに垂直方向に
    ゲート用カーボンナノチューブブリッジを複数形成させ
    たことを特徴とする請求項１８に記載のカーボンナノチ
    ューブを利用した電界効果トランジスタ。
  21. 【請求項２１】 前記複数のゲート用カーボンナノチュ
    ーブブリッジがゲートを形成するにあたって、共通端子
    を用いて量子点の大きさを調整することを特徴とする請
    求項２０に記載のカーボンナノチューブを利用した電界
    効果トランジスタ。
  22. 【請求項２２】 前記ソース及びドレーン上に、前記ソ
    ース及びドレーンの接触触媒を所望する方向に磁化させ
    ることができるように、電流を通過させることができる
    導線が形成されたことを特徴とする請求項１８に記載の
    カーボンナノチューブを利用した電界効果トランジス
    タ。
  23. 【請求項２３】 前記ソース上に形成される導線と、前
    記ドレーン上に形成される導線が相互平行するように構
    成されることを特徴とする請求項１８に記載のカーボン
    ナノチューブを利用した電界効果トランジスタ。
  24. 【請求項２４】 前記ソースとドレーン間にカーボンナ
    ノチューブを水平成長させてカーボンナノチューブブリ
    ッジを形成させるときに、カーボンナノチューブが水平
    方向に成長できるように基板にガイド溝が形成されたこ
    とを特徴とする請求項１８に記載のカーボンナノチュー
    ブを利用した電界効果トランジスタ。
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