JP2003191200A - Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトとその製造方法 - Google Patents
Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトとその製造方法Info
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- JP2003191200A JP2003191200A JP2001402986A JP2001402986A JP2003191200A JP 2003191200 A JP2003191200 A JP 2003191200A JP 2001402986 A JP2001402986 A JP 2001402986A JP 2001402986 A JP2001402986 A JP 2001402986A JP 2003191200 A JP2003191200 A JP 2003191200A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】半導体ナノ技術の将来において極めて有用とな
る新規なＧｅ３Ｎ４ナノベルトおよびこのＧｅ３Ｎ４ナ
ノベルトの製造方法を提供する。 【解決手段】断面が円形ではなく四角形であり、長さが
長い、ベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４を含むＧｅ３Ｎ４
ナノベルトであり、ＧｅおよびＳｉＯ２粉末を混合する
工程、この混合粉末を活性炭粒子で覆う工程、活性炭粒
子で覆われた混合粉末をＮＨ３雰囲気で加熱して、Ｇｅ
３Ｎ４ベルト形状に成長させる工程、並びにベルト形状
を有するＧｅ３Ｎ４を冷却する工程を含む方法である。
る新規なＧｅ３Ｎ４ナノベルトおよびこのＧｅ３Ｎ４ナ
ノベルトの製造方法を提供する。 【解決手段】断面が円形ではなく四角形であり、長さが
長い、ベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４を含むＧｅ３Ｎ４
ナノベルトであり、ＧｅおよびＳｉＯ２粉末を混合する
工程、この混合粉末を活性炭粒子で覆う工程、活性炭粒
子で覆われた混合粉末をＮＨ３雰囲気で加熱して、Ｇｅ
３Ｎ４ベルト形状に成長させる工程、並びにベルト形状
を有するＧｅ３Ｎ４を冷却する工程を含む方法である。
Description
（技術分野）本発明は、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトとその製
造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、将来の半
導体ナノ技術における応用として有用な新規なＧｅ３Ｎ
４ナノベルトとその製造方法に関する。
造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、将来の半
導体ナノ技術における応用として有用な新規なＧｅ３Ｎ
４ナノベルトとその製造方法に関する。
【０００１】（従来の技術）窒化ゲルマニウム（Ｇｅ３
Ｎ４）は、半導体技術において重要な誘電体材料であ
る。これは、水に可溶であるという致命的な弱点を有す
るＧｅＯ２材料にとって代わり、高性能相補形金属酸化
物半導体（ＣＭＯＳ）ゲルマニウムデバイスにおいて今
後発展するであろうと期待されている有望な材料であ
る。そしてこのＧｅ３Ｎ４は、現在までにＭＯＳ電界効
果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を含む金属酸化物半導
体（ＭＯＳ）デバイス内に集積されており、急速熱アニ
ール（ＲＴＡ）温度に耐えられること、生成熱が低いこ
と、ヒステリシスが無視できること、そして電流ドリフ
トが低いことの利点から、Ｇｅ３Ｎ４−ＩｎＰ、Ｇｅ３
Ｎ４−ＧａＡｓ金属−絶縁体−半導体電界効果トランジ
スタ（ＭＩＳＦＥＴ）として製造されている。
Ｎ４）は、半導体技術において重要な誘電体材料であ
る。これは、水に可溶であるという致命的な弱点を有す
るＧｅＯ２材料にとって代わり、高性能相補形金属酸化
物半導体（ＣＭＯＳ）ゲルマニウムデバイスにおいて今
後発展するであろうと期待されている有望な材料であ
る。そしてこのＧｅ３Ｎ４は、現在までにＭＯＳ電界効
果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を含む金属酸化物半導
体（ＭＯＳ）デバイス内に集積されており、急速熱アニ
ール（ＲＴＡ）温度に耐えられること、生成熱が低いこ
と、ヒステリシスが無視できること、そして電流ドリフ
トが低いことの利点から、Ｇｅ３Ｎ４−ＩｎＰ、Ｇｅ３
Ｎ４−ＧａＡｓ金属−絶縁体−半導体電界効果トランジ
スタ（ＭＩＳＦＥＴ）として製造されている。
【０００２】このような材料において、Ｇｅ３Ｎ４は、
二次元薄膜として製造されている。しかし、Ｇｅ３Ｎ４
の一次元（ＩＤ）ナノスケール材料の製造については、
誰も未だ報告していない。おそらく、一般的にＩＤナノ
スケールの誘電材料に対する関心が低く、Ｇｅ３Ｎ４の
ＩＤナノスケール材料に関する研究が無視されてきたた
めである。
二次元薄膜として製造されている。しかし、Ｇｅ３Ｎ４
の一次元（ＩＤ）ナノスケール材料の製造については、
誰も未だ報告していない。おそらく、一般的にＩＤナノ
スケールの誘電材料に対する関心が低く、Ｇｅ３Ｎ４の
ＩＤナノスケール材料に関する研究が無視されてきたた
めである。
【０００３】よく知られているように、ＩＤナノスケー
ル材料に関する数多くの研究は、１９９１年のカーボン
ナノチューブ（ＣＮＴ）のパイオニア研究により刺激さ
れた。そして、それ以来、ＢＮ、ＷＳ２、ＢｘＣｙＮｚ
およびＭｏＳ２からなるナノチューブ以外にも、他の種
々の固体のＩＤナノスケール材料が合成され、研究され
た。これらは、高温超伝導（ＨＴＳＣ）材料、たとえ
ば、ＨＴＳＣ材料であるイットリウム−バリウム−銅−
酸化物やそれに関するＭｇＯのナノロッド、磁性材料で
あるＦｅのナノワイヤ、伝導体材料であるＰｔのナノス
ケールネットワーク、硬質材料であるＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ
４のナノロッド、である。さらに、半導体材料であるＳ
ｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ
２Ｏ３およびＣｄＯのナノワイヤおよびナノベルトも研
究されている。
ル材料に関する数多くの研究は、１９９１年のカーボン
ナノチューブ（ＣＮＴ）のパイオニア研究により刺激さ
れた。そして、それ以来、ＢＮ、ＷＳ２、ＢｘＣｙＮｚ
およびＭｏＳ２からなるナノチューブ以外にも、他の種
々の固体のＩＤナノスケール材料が合成され、研究され
た。これらは、高温超伝導（ＨＴＳＣ）材料、たとえ
ば、ＨＴＳＣ材料であるイットリウム−バリウム−銅−
酸化物やそれに関するＭｇＯのナノロッド、磁性材料で
あるＦｅのナノワイヤ、伝導体材料であるＰｔのナノス
ケールネットワーク、硬質材料であるＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ
４のナノロッド、である。さらに、半導体材料であるＳ
ｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ
２Ｏ３およびＣｄＯのナノワイヤおよびナノベルトも研
究されている。
【０００４】これらの１Ｄナノスケール材料は、科学的
関心に加え、これらが将来のナノ技術における様々な応
用に有用となると考えられて製造された。そして同様
に、将来のナノ技術によって様々に応用できるＧｅ３Ｎ
４の１Ｄナノスケール材料の実現が期待されている。
関心に加え、これらが将来のナノ技術における様々な応
用に有用となると考えられて製造された。そして同様
に、将来のナノ技術によって様々に応用できるＧｅ３Ｎ
４の１Ｄナノスケール材料の実現が期待されている。
【０００５】そこで、本発明は、以上の問題点を解消
し、将来の半導体ナノ技術において極めて有用な、新規
な１Ｄナノスケール材料としてのＧｅ３Ｎ４ナノベルト
と、このＧｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法を提供するこ
とを目的としている。
し、将来の半導体ナノ技術において極めて有用な、新規
な１Ｄナノスケール材料としてのＧｅ３Ｎ４ナノベルト
と、このＧｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法を提供するこ
とを目的としている。
【０００６】（発明の概要）本発明は、上記の課題を解
決するものとして、第１に、断面が円形ではなく四角形
であり、長さが長い、ベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４を
含むことを特徴とするＧｅ３Ｎ４ナノベルトを提供す
る。
決するものとして、第１に、断面が円形ではなく四角形
であり、長さが長い、ベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４を
含むことを特徴とするＧｅ３Ｎ４ナノベルトを提供す
る。
【０００７】また本発明は、第２に、幅が３０〜３００
ｎｍの範囲内であり、厚さが１５０ｎｍ以下であり、長
さが１μｍ以上である、第１の本発明に関するＧｅ３Ｎ
４ナノベルトを提供する。本発明は、第３には、該Ｇｅ
３Ｎ４がα−Ｇｅ３Ｎ４を含み、（０００１）面と
ｎｍの範囲内であり、厚さが１５０ｎｍ以下であり、長
さが１μｍ以上である、第１の本発明に関するＧｅ３Ｎ
４ナノベルトを提供する。本発明は、第３には、該Ｇｅ
３Ｎ４がα−Ｇｅ３Ｎ４を含み、（０００１）面と
【０００８】との間の角度が９２°である、第１または
第２の本発明に関するＧｅ３Ｎ４ナノベルトを提供す
る。本発明は、第４には、該Ｇｅ３Ｎ４がβ−Ｇｅ３Ｎ
４を含み、ベルト軸方向と［０００１］方向との間の角
度が７°である、第１または第２の本発明に関するＧｅ
３Ｎ４ナノベルトを提供する。
第２の本発明に関するＧｅ３Ｎ４ナノベルトを提供す
る。本発明は、第４には、該Ｇｅ３Ｎ４がβ−Ｇｅ３Ｎ
４を含み、ベルト軸方向と［０００１］方向との間の角
度が７°である、第１または第２の本発明に関するＧｅ
３Ｎ４ナノベルトを提供する。
【０００９】また、本発明は、第５には、Ｇｅ３Ｎ４ナ
ノベルトの製造方法であって、ＧｅとＳｉＯ２粉末を混
合する工程、この混合粉末を活性炭粒子で覆う工程、活
性炭粒子で覆われた混合粉末を加熱して、Ｇｅ３Ｎ４を
ベルト形状に成長させる工程、およびベルト形状を有す
るＧｅ３Ｎ４を冷却する工程を含む方法を提供する。
ノベルトの製造方法であって、ＧｅとＳｉＯ２粉末を混
合する工程、この混合粉末を活性炭粒子で覆う工程、活
性炭粒子で覆われた混合粉末を加熱して、Ｇｅ３Ｎ４を
ベルト形状に成長させる工程、およびベルト形状を有す
るＧｅ３Ｎ４を冷却する工程を含む方法を提供する。
【００１０】さらに本発明は、第６には、ＧｅとＳｉＯ
２との混合比が、重量で１〜１．２：１である、第５の
発明に関するＧｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法を提供す
る。本発明は、第７には、加熱を、８００〜８６０℃で
１時間以上実施する、第５または第６の本発明に関する
Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法を提供する。本発明
は、第８には、該ＮＨ３雰囲気が、１００〜４００ｃｍ
３／分のＮＨ３流である、第５〜第７の本発明のいずれ
かに関するＧｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法を提供す
る。
２との混合比が、重量で１〜１．２：１である、第５の
発明に関するＧｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法を提供す
る。本発明は、第７には、加熱を、８００〜８６０℃で
１時間以上実施する、第５または第６の本発明に関する
Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法を提供する。本発明
は、第８には、該ＮＨ３雰囲気が、１００〜４００ｃｍ
３／分のＮＨ３流である、第５〜第７の本発明のいずれ
かに関するＧｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法を提供す
る。
【００１１】（発明の詳細な説明）本発明が提供するＧ
ｅ３Ｎ４ナノベルトは、断面が円形ではなく四角形であ
り、そして長さが長いベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４が
含まれる。より詳細に述べると、このＧｅ３Ｎ４ナノベ
ルトはベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４であって、その幅
が３０〜３００ｎｍの範囲内であり、厚さが１５０ｎｍ
以下であり、そして長さが１μｍ以上のものを含んでい
る。そして、このＧｅ３Ｎ４ナノベルトは、Ｇｅ＋Ｓｉ
Ｏ２の混合粉末をＮＨ３雰囲気中で熱還元することによ
り製造することができる。本発明のＧｅ３Ｎ４ナノベル
トの特徴について、本発明のＧｅ３Ｎ４ナノベルトの製
造方法の説明と併せて、以下に説明する。
ｅ３Ｎ４ナノベルトは、断面が円形ではなく四角形であ
り、そして長さが長いベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４が
含まれる。より詳細に述べると、このＧｅ３Ｎ４ナノベ
ルトはベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４であって、その幅
が３０〜３００ｎｍの範囲内であり、厚さが１５０ｎｍ
以下であり、そして長さが１μｍ以上のものを含んでい
る。そして、このＧｅ３Ｎ４ナノベルトは、Ｇｅ＋Ｓｉ
Ｏ２の混合粉末をＮＨ３雰囲気中で熱還元することによ
り製造することができる。本発明のＧｅ３Ｎ４ナノベル
トの特徴について、本発明のＧｅ３Ｎ４ナノベルトの製
造方法の説明と併せて、以下に説明する。
【００１２】本発明のＧｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法
は、ＧｅとＳｉＯ２粉末を混合する工程、この混合粉末
を活性炭粒子で覆う工程、これらをＮＨ３雰囲気で加熱
する工程、および冷却する工程を含んでいる。
は、ＧｅとＳｉＯ２粉末を混合する工程、この混合粉末
を活性炭粒子で覆う工程、これらをＮＨ３雰囲気で加熱
する工程、および冷却する工程を含んでいる。
【００１３】Ｇｅ３Ｎ４材料の合成には、各種の装置、
例えば、図５に例示したような水平炉を使用することが
できる。この図５の装置では、直径〜２ｃｍ、長さ〜２
ｃｍの窒化ホウ素（ＢＮ）製るつぼ（４）が炉（１）の
中心に設置されている。また、この装置には、低周波ま
たは高周波コイルのような加熱コイル（４）が設けら
れ、一方の端には入口パイプ（２）が、そして他方の端
には出口パイプ（３）が設けられている。
例えば、図５に例示したような水平炉を使用することが
できる。この図５の装置では、直径〜２ｃｍ、長さ〜２
ｃｍの窒化ホウ素（ＢＮ）製るつぼ（４）が炉（１）の
中心に設置されている。また、この装置には、低周波ま
たは高周波コイルのような加熱コイル（４）が設けら
れ、一方の端には入口パイプ（２）が、そして他方の端
には出口パイプ（３）が設けられている。
【００１４】本発明の方法の第１の工程では、出発物質
としてのＧｅおよびＳｉＯ２粉末が、〜１．２：１、よ
り好ましくは、１〜１．２：１の重量比で、均一に混合
される。このＧｅ＋ＳｉＯ２混合粉末（５）を、図５の
下部に示すように、ＢＮるつぼ（４）の中に入れる。そ
して、第２工程において、このＧｅ＋ＳｉＯ２混合粉末
（５）を、活性炭粉末の薄い層（６）、好ましくは、高
純度の活性炭粉末であって、さらに好ましくはＣナノ粒
子を含有するもの、で覆うようにする。
としてのＧｅおよびＳｉＯ２粉末が、〜１．２：１、よ
り好ましくは、１〜１．２：１の重量比で、均一に混合
される。このＧｅ＋ＳｉＯ２混合粉末（５）を、図５の
下部に示すように、ＢＮるつぼ（４）の中に入れる。そ
して、第２工程において、このＧｅ＋ＳｉＯ２混合粉末
（５）を、活性炭粉末の薄い層（６）、好ましくは、高
純度の活性炭粉末であって、さらに好ましくはＣナノ粒
子を含有するもの、で覆うようにする。
【００１５】第３工程では、薄い炭素層（６）を有する
Ｇｅ＋ＳｉＯ２混合粉末（５）を、ＮＨ３雰囲気で加熱
して、Ｇｅ３Ｎ４をベルト形状に成長させ、第４工程で
このベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４を冷却する。より詳
細には、加熱に先立ってＮＨ３流を入口パイプ（２）を
通じて炉（１）内に十分な時間導入して、炉（１）から
Ｏ２を追い出す。次いで、薄い炭素層（６）を有するＧ
ｅ＋ＳｉＯ２混合粉末（５）を、ＮＨ３雰囲気内で加熱
する。本発明において、８００〜８６０℃で１時間以上
の加熱が目安となる。更には、特に好ましい加熱とし
て、３００ｃｍ３／分のＮＨ３気流下で、８５０℃で２
時間の加熱が例示される。冷却工程においては、ベルト
形状を有するＧｅ３Ｎ４が、例えば、室温にまで完全に
冷却するまで、ＮＨ３を流し続ける。
Ｇｅ＋ＳｉＯ２混合粉末（５）を、ＮＨ３雰囲気で加熱
して、Ｇｅ３Ｎ４をベルト形状に成長させ、第４工程で
このベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４を冷却する。より詳
細には、加熱に先立ってＮＨ３流を入口パイプ（２）を
通じて炉（１）内に十分な時間導入して、炉（１）から
Ｏ２を追い出す。次いで、薄い炭素層（６）を有するＧ
ｅ＋ＳｉＯ２混合粉末（５）を、ＮＨ３雰囲気内で加熱
する。本発明において、８００〜８６０℃で１時間以上
の加熱が目安となる。更には、特に好ましい加熱とし
て、３００ｃｍ３／分のＮＨ３気流下で、８５０℃で２
時間の加熱が例示される。冷却工程においては、ベルト
形状を有するＧｅ３Ｎ４が、例えば、室温にまで完全に
冷却するまで、ＮＨ３を流し続ける。
【００１６】その結果、薄い炭素層の表面上に、ベルト
形状を有するＧｅ３Ｎ４を、白色の堅い外皮のようなも
のとして見ることができる。次いで、この薄い炭素層を
アルコール等の溶媒中に分散させることによって、本発
明のＧｅ３Ｎ４ナノベルトを堆積物として得ることがで
きる。
形状を有するＧｅ３Ｎ４を、白色の堅い外皮のようなも
のとして見ることができる。次いで、この薄い炭素層を
アルコール等の溶媒中に分散させることによって、本発
明のＧｅ３Ｎ４ナノベルトを堆積物として得ることがで
きる。
【００１７】本発明において、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルト
は、下記の反応に基づく熱的還元により得られると考え
られる。
は、下記の反応に基づく熱的還元により得られると考え
られる。
【００１８】本発明の方法においては、揮発性物質であ
るＧｅＯが次の反応により発生し、Ｇｅ（固体）＋Ｓｉ
Ｏ２（固体）→ＧｅＯ（蒸気）＋ＳｉＯ（固体）、次い
で、このＧｅＯがＣナノ粒子サイト上でＮＨ３ガスと反
応して、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトが成長する。この方法
は、ＣＮＴのテンプレートを必要としないが、Ｃナノ粒
子によって提供されるＧｅ３Ｎ４析出サイトが必要とな
る。
るＧｅＯが次の反応により発生し、Ｇｅ（固体）＋Ｓｉ
Ｏ２（固体）→ＧｅＯ（蒸気）＋ＳｉＯ（固体）、次い
で、このＧｅＯがＣナノ粒子サイト上でＮＨ３ガスと反
応して、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトが成長する。この方法
は、ＣＮＴのテンプレートを必要としないが、Ｃナノ粒
子によって提供されるＧｅ３Ｎ４析出サイトが必要とな
る。
【００１９】得られたＧｅ３Ｎ４ナノベルトにおいて
は、Ｇｅ３Ｎ４の理想的なα相（Ｐ３１ｃ、ａ＝０．８
２０２ｎｍ、ｃ＝０．５９４１ｎｍ）およびβ相（Ｐ６
３／ｍ、ａ＝０．８０３８ｎｍ、ｃ＝０．３０７４ｎ
ｍ）から僅かに異なる相の存在が同定された。
は、Ｇｅ３Ｎ４の理想的なα相（Ｐ３１ｃ、ａ＝０．８
２０２ｎｍ、ｃ＝０．５９４１ｎｍ）およびβ相（Ｐ６
３／ｍ、ａ＝０．８０３８ｎｍ、ｃ＝０．３０７４ｎ
ｍ）から僅かに異なる相の存在が同定された。
【００２０】このＧｅ３Ｎ４ナノベルトをＣｕメッシュ
上に堆積させ、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の試料を作
成した。このＴＥＭ試料を、Ｘ線エネルギー分散分光計
（ＥＤＳ）を備えた３００ｋＶ電界放射分析電子顕微鏡
（ＪＥＭ−３０００ｆ）により観察した。
上に堆積させ、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の試料を作
成した。このＴＥＭ試料を、Ｘ線エネルギー分散分光計
（ＥＤＳ）を備えた３００ｋＶ電界放射分析電子顕微鏡
（ＪＥＭ−３０００ｆ）により観察した。
【００２１】この試料中に、１Ｄナノスケール材料とし
て多数のＧｅ３Ｎ４ナノベルトが存在していた。これら
は、前記のように幅が３０〜３００ｎｍの範囲内であ
り、長さが数μｍ以上であることが確認された。図１
（ａ）は、異なる３つの長さの１Ｄナノスケール材料を
示しており、それぞれをＡ、Ｂ、Ｃと表される。これら
をその軸の周りに回転させると、その投影幅が変化する
ことがわかった。このことから、これらの１Ｄナノスケ
ール材料は、その軸に対して垂直な断面が円形ではな
く、四角形の断面を有していると結論付けられる。この
１Ｄナノスケール材料について観察されたコントラスト
および形状は、ＳｎＯ２ナノベルトのもの（Ｈｓｕ，
Ｗ． Ｋ．ｅｔ ａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａ
ｌ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｏｖｅｌ ｎａｎｏ
ｗｉｒｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｅ
ｆｆｅｃｔｓ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２８
４，１７７−１８３（１９９８））と極めて似ているこ
とから、この１Ｄナノスケール材料はナノベルトとして
認めることができる。更に、この１Ｄナノスケール材料
の幅に対する厚さの比は、〜１：２であると推定するこ
とができ、殆ど全てのナノベルトの厚さが１５０ｎｍ以
下である。さらに、この３つのナノベルトのＥＤＳ分析
からは、図１（ｂ）のＥＤＳスペクトルに示したよう
に、３つのナノベルトがＧｅおよびＮのみを含有してい
ることが分かった。ここで、Ｃｕピークは担体としての
Ｃｕ格子から発生している。他の分析結果とも併せる
と、この１Ｄナノスケール材料は、Ｇｅ３Ｎ４単結晶か
らなるＧｅ３Ｎ４ナノベルトであると確認された。１０
個以上のＧｅ３Ｎ４ナノベルトをランダムに選んでＥＤ
Ｓ分析により調査したところ、全てのＥＤＳスペクトル
は、図１（ｂ）とほぼ同じものである。
て多数のＧｅ３Ｎ４ナノベルトが存在していた。これら
は、前記のように幅が３０〜３００ｎｍの範囲内であ
り、長さが数μｍ以上であることが確認された。図１
（ａ）は、異なる３つの長さの１Ｄナノスケール材料を
示しており、それぞれをＡ、Ｂ、Ｃと表される。これら
をその軸の周りに回転させると、その投影幅が変化する
ことがわかった。このことから、これらの１Ｄナノスケ
ール材料は、その軸に対して垂直な断面が円形ではな
く、四角形の断面を有していると結論付けられる。この
１Ｄナノスケール材料について観察されたコントラスト
および形状は、ＳｎＯ２ナノベルトのもの（Ｈｓｕ，
Ｗ． Ｋ．ｅｔ ａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａ
ｌ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｏｖｅｌ ｎａｎｏ
ｗｉｒｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｅ
ｆｆｅｃｔｓ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２８
４，１７７−１８３（１９９８））と極めて似ているこ
とから、この１Ｄナノスケール材料はナノベルトとして
認めることができる。更に、この１Ｄナノスケール材料
の幅に対する厚さの比は、〜１：２であると推定するこ
とができ、殆ど全てのナノベルトの厚さが１５０ｎｍ以
下である。さらに、この３つのナノベルトのＥＤＳ分析
からは、図１（ｂ）のＥＤＳスペクトルに示したよう
に、３つのナノベルトがＧｅおよびＮのみを含有してい
ることが分かった。ここで、Ｃｕピークは担体としての
Ｃｕ格子から発生している。他の分析結果とも併せる
と、この１Ｄナノスケール材料は、Ｇｅ３Ｎ４単結晶か
らなるＧｅ３Ｎ４ナノベルトであると確認された。１０
個以上のＧｅ３Ｎ４ナノベルトをランダムに選んでＥＤ
Ｓ分析により調査したところ、全てのＥＤＳスペクトル
は、図１（ｂ）とほぼ同じものである。
【００２２】図２（ａ）は、図１（ａ）におけるＧｅ３
Ｎ４ナノベルトＡの暗視野像を示しており、これは、図
２（ｂ）に示した電子回折（ＥＤ）パターンにおける
Ｎ４ナノベルトＡの暗視野像を示しており、これは、図
２（ｂ）に示した電子回折（ＥＤ）パターンにおける
【００２３】を利用している。これは、α−Ｇｅ３Ｎ４
の
の
【００２４】に同定される。そして、
【００２５】の間隔ｄの測定値は０．７０２ｎｍおよび
０．４５３ｎｍであり、これらはα−Ｇｅ３Ｎ４につい
ての理想的な値０．７１０ｎｍおよび０．４５６ｎｍと
一致する。ベルト軸は、
０．４５３ｎｍであり、これらはα−Ｇｅ３Ｎ４につい
ての理想的な値０．７１０ｎｍおよび０．４５６ｎｍと
一致する。ベルト軸は、
【００２６】に対して垂直である。また、明領域が小さ
いという事実は、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトの他の領域にお
いて
いという事実は、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトの他の領域にお
いて
【００２７】が歪んでいることによるものと考えられ、
他の領域の
他の領域の
【００２８】がブラッグの法則に一致しないという影響
に結びつくと考えられる。コントラストの変化は、電子
ビームの照射下でＧｅ３Ｎ４ナノベルトが湾曲している
ことによるものである。
に結びつくと考えられる。コントラストの変化は、電子
ビームの照射下でＧｅ３Ｎ４ナノベルトが湾曲している
ことによるものである。
【００２９】図３は、α相を有するＧｅ３Ｎ４ナノベル
トＢの高分解能透過型電子顕微鏡（ＨＲＴＥＭ）像を示
している。挿入図は、
トＢの高分解能透過型電子顕微鏡（ＨＲＴＥＭ）像を示
している。挿入図は、
【００３０】のＥＤパターンである。このＥＤパターン
において、それぞれのスポットには、矢印の方向に沿っ
て縞が有ることが観察された。この現象は、ナノベルト
の形状効果（Ｐ．Ｈｉｒｓｈ，Ａ．Ｈｏｗｉｅ，Ｒ．
Ｂ．Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ，Ｄ．Ｗ．Ｐａｓｈｌｅｙ ＆
Ｍ．Ｊ．Ｗｈｅｌａｎ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒ
ｏｓｃｏｐｙ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｃｒｙｓｔａｌｓ（Ｌ
ｏｎｄｏｎ，Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈｓ，１９６７）
ｐ．９８．）に起因しており、この縞の延びの方向は、
において、それぞれのスポットには、矢印の方向に沿っ
て縞が有ることが観察された。この現象は、ナノベルト
の形状効果（Ｐ．Ｈｉｒｓｈ，Ａ．Ｈｏｗｉｅ，Ｒ．
Ｂ．Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ，Ｄ．Ｗ．Ｐａｓｈｌｅｙ ＆
Ｍ．Ｊ．Ｗｈｅｌａｎ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒ
ｏｓｃｏｐｙ ｏｆ Ｔｈｉｎ Ｃｒｙｓｔａｌｓ（Ｌ
ｏｎｄｏｎ，Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈｓ，１９６７）
ｐ．９８．）に起因しており、この縞の延びの方向は、
【００３１】に垂直なナノベルト軸に対して垂直となっ
ている。Ｙ．Ｌ．Ｌｉらは、
ている。Ｙ．Ｌ．Ｌｉらは、
【００３２】に垂直なベルト軸方向は、同様の構造を有
するα−Ｓｉ３Ｎ４のウィスカーに見出すことができ、
これは最密充填
するα−Ｓｉ３Ｎ４のウィスカーに見出すことができ、
これは最密充填
【００３３】に対して垂直に成長する結果であると説明
している（Ｊｏｕｒ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．３１，２６
７７（１９９６））。この
している（Ｊｏｕｒ．Ｍａｔｅｒ．Ｓｃｉ．３１，２６
７７（１９９６））。この
【００３４】と（０００１）面との間隔ｄは、０．７１
０ｎｍおよび０．５９５ｎｍであり、これらは、それぞ
れα−Ｇｅ３Ｎ４の理想値０．７１０ｎｍおよび０．５
９４ｎｍと一致する。しかしながら、（０００１）面と
０ｎｍおよび０．５９５ｎｍであり、これらは、それぞ
れα−Ｇｅ３Ｎ４の理想値０．７１０ｎｍおよび０．５
９４ｎｍと一致する。しかしながら、（０００１）面と
【００３５】の間の角度は９２°であり、α−Ｇｅ３Ｎ
４の理想値９０°からの差は２°となっている。α−Ｇ
ｅ３Ｎ４材料のこのような現象は未だかつて報告されて
いない。ただし、α′−ＳｉＡｌＯＮにおいてのみ同様
の現象が観察されていおり、この場合の（０００１）面
と
４の理想値９０°からの差は２°となっている。α−Ｇ
ｅ３Ｎ４材料のこのような現象は未だかつて報告されて
いない。ただし、α′−ＳｉＡｌＯＮにおいてのみ同様
の現象が観察されていおり、この場合の（０００１）面
と
【００３６】とのなす角度は９１°である。この現象の
原因も明らかにされていない。Ｄｏｎｇらは、ある種の
β−Ｇｅ３Ｎ４材料においては、Ｎ−Ｇｅ−Ｎ結合角が
１０４°〜１１１°であるものの、Ｇｅ−Ｎ６ｈ−Ｇｅ
結合角については１１４°または１２３°であることを
報告している。このような値は、それぞれ、理想的なＮ
−Ｇｅ−Ｎ結合角の１０９．５°および理想的なＧｅ−
Ｎ６ｈ−Ｇｅ結合角の１２０°から僅かに異なるもので
ある。本発明のα−Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトにおける、９
２°という角度は、Ｎ−Ｇｅ−Ｎ結合角およびＧｅ−Ｎ
−Ｇｅ結合角が、それぞれ、理想値の１０９．５°およ
び１２０°からの僅かにずれていることに関係している
と考えられる。
原因も明らかにされていない。Ｄｏｎｇらは、ある種の
β−Ｇｅ３Ｎ４材料においては、Ｎ−Ｇｅ−Ｎ結合角が
１０４°〜１１１°であるものの、Ｇｅ−Ｎ６ｈ−Ｇｅ
結合角については１１４°または１２３°であることを
報告している。このような値は、それぞれ、理想的なＮ
−Ｇｅ−Ｎ結合角の１０９．５°および理想的なＧｅ−
Ｎ６ｈ−Ｇｅ結合角の１２０°から僅かに異なるもので
ある。本発明のα−Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトにおける、９
２°という角度は、Ｎ−Ｇｅ−Ｎ結合角およびＧｅ−Ｎ
−Ｇｅ結合角が、それぞれ、理想値の１０９．５°およ
び１２０°からの僅かにずれていることに関係している
と考えられる。
【００３７】図４（ａ）および（ｂ）は、それぞれβ−
Ｇｅ３Ｎ４の形状およびＨＲＴＥＭ像を示すものであ
る。（ｂ）の挿入図は、
Ｇｅ３Ｎ４の形状およびＨＲＴＥＭ像を示すものであ
る。（ｂ）の挿入図は、
【００３８】でのＥＤパターンである。
【００３９】および０００１反射に対応する間隔ｄは、
それぞれ０．７００ｎｍおよび０．３０９ｎｍである。
これらは、それぞれ、β−Ｇｅ３Ｎ４の理想的な間隔ｄ
である０．６９６ｎｍおよび０．３０７ｎｍと一致す
る。また、ベルト軸方向は、［０００１］方向とわずか
７°だけ相違している。そして、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルト
の表面には、記号Ｓとして示したように幾つかの階段状
のステップが存在している。これらのＨＲＴＥＭ観察に
基づくと、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトは、図４（ｃ）に示し
たような成長機構を有することが示唆される。すなわ
ち、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトの成長は［０００１］方向に
沿っているものの、Ｇｅ３Ｎ４の析出段階において、Ｇ
ｅ３Ｎ４の析出面は
それぞれ０．７００ｎｍおよび０．３０９ｎｍである。
これらは、それぞれ、β−Ｇｅ３Ｎ４の理想的な間隔ｄ
である０．６９６ｎｍおよび０．３０７ｎｍと一致す
る。また、ベルト軸方向は、［０００１］方向とわずか
７°だけ相違している。そして、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルト
の表面には、記号Ｓとして示したように幾つかの階段状
のステップが存在している。これらのＨＲＴＥＭ観察に
基づくと、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトは、図４（ｃ）に示し
たような成長機構を有することが示唆される。すなわ
ち、Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトの成長は［０００１］方向に
沿っているものの、Ｇｅ３Ｎ４の析出段階において、Ｇ
ｅ３Ｎ４の析出面は
【００４０】に沿ってわずかだけれども連続的に移動す
るのである。
るのである。
【００４１】合成した材料については、Ｇｅ３Ｎ４ナノ
ベルトの先端に金属ナノ粒子は見られなかったし、Ｓｉ
３Ｎ４材料も見出されなかった。上記の観察結果に基づ
くと、本発明のＧｅ３Ｎ４ナノベルトは、２段階プロセ
スの結果得られるものと仮定される。すなわち、まず最
初の段階で、下記の反応によりＧｅＯ蒸気が生成され
る。
ベルトの先端に金属ナノ粒子は見られなかったし、Ｓｉ
３Ｎ４材料も見出されなかった。上記の観察結果に基づ
くと、本発明のＧｅ３Ｎ４ナノベルトは、２段階プロセ
スの結果得られるものと仮定される。すなわち、まず最
初の段階で、下記の反応によりＧｅＯ蒸気が生成され
る。
【００４２】Ｇｅ（固体）＋ＳｉＯ２（固体）→ＧｅＯ
（蒸気）＋ＳｉＯ（固体） 次いで、生成されたＧｅＯ蒸気はＣナノ粒子の表面に近
づき、下記の蒸気−蒸気−固体（ＶＶＳ）反応によりＧ
ｅ３Ｎ４の結晶核が生成する。
（蒸気）＋ＳｉＯ（固体） 次いで、生成されたＧｅＯ蒸気はＣナノ粒子の表面に近
づき、下記の蒸気−蒸気−固体（ＶＶＳ）反応によりＧ
ｅ３Ｎ４の結晶核が生成する。
【００４３】３ＧｅＯ（蒸気）＋４ＮＨ３（蒸気）＋３
Ｃ（固体）→Ｇｅ３Ｎ４（固体）＋３ＣＯ（蒸気）＋６
Ｈ２（蒸気） これに引き続く蒸気−蒸気（ＶＶ）反応により、Ｇｅ３
Ｎ４核上で軸に沿っての成長が起こる。
Ｃ（固体）→Ｇｅ３Ｎ４（固体）＋３ＣＯ（蒸気）＋６
Ｈ２（蒸気） これに引き続く蒸気−蒸気（ＶＶ）反応により、Ｇｅ３
Ｎ４核上で軸に沿っての成長が起こる。
【００４４】３ＧｅＯ（蒸気）＋４ＮＨ３（蒸気）→Ｇ
ｅ３Ｎ４（固体）＋３Ｈ２Ｏ（蒸気）＋３Ｈ２（蒸気） このＶＶ反応は、ＶＶＳ反応と比較すると、８５０℃で
１モルのＧｅ３Ｎ４生成のための体積ギブスエネルギー
の変化が差−２０１ＫＪだけ大きい。従って、体積ギブ
スエネルギーのみを考慮する場合には、ＶＶ反応が優勢
となり、ＶＶ反応がＧｅ３Ｎ４ナノベルトの成長に支配
的な役割を果たすようになるのだろう。他方で、ＶＶＳ
反応のみがＣナノ粒子上でその場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で
起こる場合には、Ｃナノ粒子とほぼ同じ大きさの微細な
Ｇｅ３Ｎ４ナノ粒子のみが得られることになる。しかし
ながら、表面ギブスエネルギーを考慮する場合には、Ｃ
ナノ粒子は表面積が広く、表面ギブスエネルギーが高い
ことから、ＶＶＳ反応が優勢となって、微細なＧｅ３Ｎ
４核が生成されやすくなる。一般的に、ナノベルトの成
長はベルト軸に沿って妨げられることはなく、ナノベル
トの側面において過飽和度が十分に低いことから、ナノ
ベルトの成長はベルト軸に対して垂直の方向に妨害され
るとされている。この説では、図２（ａ）および図３の
Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトが異なる軸方向を有するという事
実は、それらの異なる側面上での十分に低い過飽和に起
因されていると考えられる。
ｅ３Ｎ４（固体）＋３Ｈ２Ｏ（蒸気）＋３Ｈ２（蒸気） このＶＶ反応は、ＶＶＳ反応と比較すると、８５０℃で
１モルのＧｅ３Ｎ４生成のための体積ギブスエネルギー
の変化が差−２０１ＫＪだけ大きい。従って、体積ギブ
スエネルギーのみを考慮する場合には、ＶＶ反応が優勢
となり、ＶＶ反応がＧｅ３Ｎ４ナノベルトの成長に支配
的な役割を果たすようになるのだろう。他方で、ＶＶＳ
反応のみがＣナノ粒子上でその場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で
起こる場合には、Ｃナノ粒子とほぼ同じ大きさの微細な
Ｇｅ３Ｎ４ナノ粒子のみが得られることになる。しかし
ながら、表面ギブスエネルギーを考慮する場合には、Ｃ
ナノ粒子は表面積が広く、表面ギブスエネルギーが高い
ことから、ＶＶＳ反応が優勢となって、微細なＧｅ３Ｎ
４核が生成されやすくなる。一般的に、ナノベルトの成
長はベルト軸に沿って妨げられることはなく、ナノベル
トの側面において過飽和度が十分に低いことから、ナノ
ベルトの成長はベルト軸に対して垂直の方向に妨害され
るとされている。この説では、図２（ａ）および図３の
Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトが異なる軸方向を有するという事
実は、それらの異なる側面上での十分に低い過飽和に起
因されていると考えられる。
【００４５】本発明のＧｅ３Ｎ４ナノベルトは、１Ｄナ
ノスケール構造および前記の特性を有する新規な誘電材
料Ｇｅ３Ｎ４であり、将来に於ける半導体ナノ技術のた
めの重要な応用のために極めて有用となるであろう。
ノスケール構造および前記の特性を有する新規な誘電材
料Ｇｅ３Ｎ４であり、将来に於ける半導体ナノ技術のた
めの重要な応用のために極めて有用となるであろう。
【図１】図１（ａ）は、ナノベルトＡ、Ｂ、およびＣの
形態を示し、（ｂ）は、ナノベルトＡのＥＤＳスペクト
ルを示しており、ここで、Ｎ−Ｋα（０．３９ｋｅ
Ｖ）、Ｇｅ−Ｌα（１．１９ｋｅＶ）、Ｇｅ−Ｋα
（９．８８ｋｅＶ）およびＧｅ−Ｋβ（１０．９８ｋｅ
Ｖ）のピークに標識が付けられている。Ｃｕピークは、
担体のＣｕ格子から発生したものである。
形態を示し、（ｂ）は、ナノベルトＡのＥＤＳスペクト
ルを示しており、ここで、Ｎ−Ｋα（０．３９ｋｅ
Ｖ）、Ｇｅ−Ｌα（１．１９ｋｅＶ）、Ｇｅ−Ｋα
（９．８８ｋｅＶ）およびＧｅ−Ｋβ（１０．９８ｋｅ
Ｖ）のピークに標識が付けられている。Ｃｕピークは、
担体のＣｕ格子から発生したものである。
【図２】図２（ａ）は、（ｂ）に示されたＥＤパターン
における を使用したナノベルトＡの暗視野像を例示し、（ｂ）
は、左側部分に（ａ）内の明領域からのＥＤパターンを
示す。右側部分はシミュレートしたα−Ｇｅ３Ｎ４の である。
における を使用したナノベルトＡの暗視野像を例示し、（ｂ）
は、左側部分に（ａ）内の明領域からのＥＤパターンを
示す。右側部分はシミュレートしたα−Ｇｅ３Ｎ４の である。
【図３】図３は、ベルトＢのＨＲＴＥＭ像を示してい
る。０．７１０ｎｍおよび０．５９５ｎｍのｄ空間を有
する２つの面の間の角度は９２°である。挿入図は でのＥＤパターンである。矢印は、反射スポットでの縞
の方向を示している。
る。０．７１０ｎｍおよび０．５９５ｎｍのｄ空間を有
する２つの面の間の角度は９２°である。挿入図は でのＥＤパターンである。矢印は、反射スポットでの縞
の方向を示している。
【図４】図４（ａ）は、β−Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトの形
態を例示し、（ｂ）は、ナノベルトのＨＲＴＥＭ像を示
している。ベルト軸と［０００１］方向との間に７°と
いう小さい角度相違が存在し、記号Ｓで示した段がいく
つか存在する。（ｃ）はナノベルトの成長線図とベルト
軸方向と［０００１］方向との間の差異を示している。
態を例示し、（ｂ）は、ナノベルトのＨＲＴＥＭ像を示
している。ベルト軸と［０００１］方向との間に７°と
いう小さい角度相違が存在し、記号Ｓで示した段がいく
つか存在する。（ｃ）はナノベルトの成長線図とベルト
軸方向と［０００１］方向との間の差異を示している。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年５月２２日（２００２．５．２
２）
２）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、ナノベルトＡ、Ｂ、およびＣの
形態を示し、（ｂ）は、ナノベルトＡのＥＤＳスペクトル
を示しており、ここで、Ｎ−Ｋα（０．３９ｋｅＶ）、Ｇ
ｅ−Ｌα（１．１９ｋｅＶ）、Ｇｅ−Ｋα（９．８８ｋ
ｅＶ）およびＧｅ−Ｋβ（１０．９８ｋｅＶ）のピーク
に標識が付けられている。Ｃｕピークは、担体のＣｕ格
子から発生したものである。
形態を示し、（ｂ）は、ナノベルトＡのＥＤＳスペクトル
を示しており、ここで、Ｎ−Ｋα（０．３９ｋｅＶ）、Ｇ
ｅ−Ｌα（１．１９ｋｅＶ）、Ｇｅ−Ｋα（９．８８ｋ
ｅＶ）およびＧｅ−Ｋβ（１０．９８ｋｅＶ）のピーク
に標識が付けられている。Ｃｕピークは、担体のＣｕ格
子から発生したものである。
【図２】図２（ａ）は、（ｂ）に示されたＥＤパターン
における を使用したナノベルトＡの暗視野像を例示し、（ｂ）
は、左側部分に（ａ）内の明領域からのＥＤパターンを
示す。右側部分はシミュレートしたα−Ｇｅ3Ｎ4の である。
における を使用したナノベルトＡの暗視野像を例示し、（ｂ）
は、左側部分に（ａ）内の明領域からのＥＤパターンを
示す。右側部分はシミュレートしたα−Ｇｅ3Ｎ4の である。
【図３】図３は、ベルトＢのＨＲＴＥＭ像を示してい
る。０．７１０ｎｍおよび０．５９５ｎｍのｄ空間を有
する２つの面の間の角度は９２°である。挿入図は でのＥＤパターンである。矢印は、反射スポットでの縞
の方向を示している。
る。０．７１０ｎｍおよび０．５９５ｎｍのｄ空間を有
する２つの面の間の角度は９２°である。挿入図は でのＥＤパターンである。矢印は、反射スポットでの縞
の方向を示している。
【図４】図４（ａ）は、β−Ｇｅ3Ｎ4ナノベルトの形態
を例示し、（ｂ）は、ナノベルトのＨＲＴＥＭ像を示し
ている。ベルト軸と［０００１］方向との間に７°とい
う小さい角度相違が存在し、記号Ｓで示した段がいくつ
か存在する。（ｃ）はナノベルトの成長線図とベルト軸
方向と［０００１］方向との間の差異を示している。
を例示し、（ｂ）は、ナノベルトのＨＲＴＥＭ像を示し
ている。ベルト軸と［０００１］方向との間に７°とい
う小さい角度相違が存在し、記号Ｓで示した段がいくつ
か存在する。（ｃ）はナノベルトの成長線図とベルト軸
方向と［０００１］方向との間の差異を示している。
【図５】この出願の発明のＧｅ3Ｎ4ナノベルトの製造に
用いることができる装置の一つとしての水平炉を例示し
た断面模式図である。
用いることができる装置の一つとしての水平炉を例示し
た断面模式図である。
【符号の説明】
１ 炉
２ 入口パイプ
３ 出口パイプ
４ 窒化ホウ素製るつぼ
５ Ｇｅ＋ＳｉＯ2混合粉末
６ 炭素層
７ 加熱コイル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4G077 AA01 AA10 BE11 DB28 DB30
HA20 TA02
Claims (8)
- 【請求項１】 断面が円形ではなく四角形であり、長さ
が長い、ベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４を含むことを特
徴とするＧｅ３Ｎ４ナノベルト。 - 【請求項２】 幅が３０〜３００ｎｍの範囲内であり、
厚さが１５０ｎｍ以下であり、長さが１μｍ以上である
請求項１記載のＧｅ３Ｎ４ナノベルト。 - 【請求項３】 α−Ｇｅ３Ｎ４を含み、（０００１）面
と との間の角度が９２°である請求項１または２のＧｅ３
Ｎ４ナノベルト。 - 【請求項４】 β−Ｇｅ３Ｎ４を含み、ベルト軸方向と
［０００１］方向との間の角度が７°であることを特徴
とする請求項１または２のＧｅ３Ｎ４ナノベルト。 - 【請求項５】 ＧｅとＳｉＯ２粉末を混合する工程、こ
の混合粉末を活性炭粒子で覆う工程、活性炭粒子で覆わ
れた混合粉末を加熱して、Ｇｅ３Ｎ４をベルト形状に成
長させる工程、およびベルト形状を有するＧｅ３Ｎ４を
冷却する工程を含むＧｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法。 - 【請求項６】 ＧｅとＳｉＯ２との混合比が、重量で１
〜１．２：１であることを特徴とする請求項５のＧｅ３
Ｎ４ナノベルトの製造方法。 - 【請求項７】 加熱を８００〜８６０℃で１時間以上実
施する請求項５または６記載のＧｅ３Ｎ４ナノベルトの
製造方法。 - 【請求項８】 該ＮＨ３雰囲気が、１００〜４００ｃｍ
３／分のＮＨ３流であることを特徴とする請求項５ない
し７いずれかに記載のＧｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001402986A JP3731045B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001402986A JP3731045B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003191200A true JP2003191200A (ja) | 2003-07-08 |
| JP3731045B2 JP3731045B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=27605787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001402986A Expired - Lifetime JP3731045B2 (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Ｇｅ３Ｎ４ナノベルトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3731045B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7303723B2 (en) | 2002-10-04 | 2007-12-04 | The Ohio State University Research Foundation | Method of forming nanostructures on ceramics |
-
2001
- 2001-12-21 JP JP2001402986A patent/JP3731045B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7303723B2 (en) | 2002-10-04 | 2007-12-04 | The Ohio State University Research Foundation | Method of forming nanostructures on ceramics |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3731045B2 (ja) | 2006-01-05 |
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