JP2008273812A - 炭素ナノチューブ合成装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 炭素ナノチューブ合成装置及びそれの方法が開示される。
【解決手段】 炭素ナノチューブ合成装置は、 反応チャンバ、カセット、移送手段、ヒーター、ガス供給部、及びガス排出部を含む。実質的に垂直する長軸を有する反応チャンバ内では、炭素ナノチューブの合成が行われる。カセット内では、複数の基板が積載する。移送手段は、反応チャンバの垂直する長軸に沿って移動し、カセットを反応チャンバ内にロードさせるか反応チャンバからアンロードさせる。ヒーターは、前記反応チャンバに熱を供給する。ガス供給部は、反応チャンバ内に前記炭素ナノチューブの合成のためのガスを供給する。ガス排出部は、残留ガスを前記反応チャンバから外部に排出させる。反応チャンバを垂直に配置し、待機チャンバを反応チャンバの下部に配置することで、炭素ナノチューブの収去が容易であり、反応チャンバの管理により効率的であるだけでなく、炭素ナノチューブの生産性を増加させることができる。

Description

本発明の実施例は、炭素ナノチューブ合成装置及びその方法にかかわり、より詳細には、本発明の実施例は、高温で炭素ナノチューブを合成しうる炭素ナノチューブ合成装置及びその方法に関する。

炭素同素体である炭素ナノチューブは一つの炭素原子が他の炭素原子と六角形の蜂の巣状で結合してチューブ形態をなしている物質であって、一般的に数ナノメートル（ｎｍ）程度の直径を有する。特に、炭素ナノチューブは優秀な機械的特性、電気的選択性、電界放出特性、高効率の水素保存媒体の特性を有する。そのため、炭素ナノチューブは、航空宇宙、生命工学、環境エネルギー、材料産業、医薬医療、電子コンピュータ、保安安全などの幅広い技術分野に適用することができる。

そして、炭素ナノチューブを合成するための方法の例としては、電気放電方法、プラズマ化学気相蒸着方法、熱化学気相蒸着方法、熱分解方法などを挙げることができ、これら方法のなかでも熱化学気相蒸着方法及び熱分解方法が常用的に用いられている。

熱化学気相蒸着方法によると、炭素を含んでいる炭素ソースガスが反応チャンバの内部に注入されると、加えられた熱によって炭素ソースガスが分解され、炭素が触媒物質に吸着され炭素ナノチューブが形成される。

図１は、従来の炭素ナノチューブ合成装置を示す概略的な断面図である。
従来の炭素ナノチューブ合成装置は、反応チャンバ１０、ヒーター２０、周辺装置３０、待機チャンバ６０、及び移送手段７０を含む。

反応チャンバ１０は、主に円筒状を有し、反応チャンバ１０の長軸は地面に対して水平に配置される。
ヒーター２０は反応チャンバ１０を囲んでおり、反応チャンバ１０を加熱する。ヒーター２０は、主に円筒状の反応チャンバ１０を囲む構造を有するヒーティングコイルなどを含み、約１、０００℃以上で反応チャンバ１０を加熱する。

なお、図示していないが、反応チャンバ１０の一側にガスが提供され、前記一側と向い合う他側に前記ガスが排出される構造を有する。これに、基板２２０の収容された反応チャンバ１０を高温で加熱しかつガスを提供することによって基板２２０上に炭素ナノチューブが合成される。

待機チャンバ６０は、反応チャンバ１０の一端部に配置されており、移送手段７０は待機チャンバ６０の基板２２０を反応チャンバ１０にロードするか、炭素ナノチューブが合成された基板２２０を反応チャンバ１０からアンロードさせる。

なお、待機チャンバ６０の一側部には周辺装置３０が配置される。周辺装置３０は、反応チャンバ１０から待機チャンバ６０にアンロードされた基板２２０から炭素ナノチューブを回収装置を含むことができ、また待機チャンバ６０から反応チャンバ１０内にロードされる基板２２０に触媒を塗布する触媒塗布装置を含むことができる。

図１に示した従来の炭素ナノチューブ合成装置は、反応チャンバ１０内に多列で基板２２０を積載するものの、反応チャンバ１０の大きさが大きくなるほど待機チャンバ６０の移送手段７０のストロークが大きくなり、これによって移送手段７０に垂れが発生するおそれがある。また、合成された炭素ナノチューブの量が多くなって、基板２２０の下部に落ちる場合または移送手段７０が基板２２０をアンロードさせるために基板２２０を動く場合、反応チャンバ１０内に炭素ナノチューブが積もってこれを回収しにくいだけでなく、以後の工程で問題を誘発する可能性もある。これを防止するために、反応チャンバ１０を掃除する場合、長い時間が所要され、生産性を悪化する問題が発生する。

本発明の一目的は、合成された炭素ナノチューブの収去が容易であり、反応チャンバの管理により効率的であるだけでなく、生産性を増加しうる炭素ナノチューブ合成装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記炭素ナノチューブ合成装置を用いて炭素ナノチューブの生産性を増大させることができる炭素ナノチューブ合成方法を提供することにある。

前述した本発明の一目的を達成するために、本発明の実施例による炭素ナノチューブ合成装置は、反応チャンバ、カセット、移送手段、ヒーター、ガス供給部、及びガス排出部を含む。前記反応チャンバ内では、炭素ナノチューブの合成が行われ、長軸が垂直に立てられる。前記カセットは、複数の基板を積載する。前記移送手段は、 前記反応チャンバの垂直する長軸に沿って移動し、カセットを前記反応チャンバ内にロードさせるか前記反応チャンバからアンロードさせる。前記ヒーターは、前記反応チャンバに熱を供給する。前記ガス供給部は、前記反応チャンバに前記炭素ナノチューブの合成のためのガスを供給する。前記ガス排出部は、残留ガスを前記反応チャンバから外部に排出させる。

前記ガス供給部は、前記反応チャンバの上部を通じて前記ガスを供給し、前記ガス排出部は、前記反応チャンバの下部を通じて前記残留ガスを排出させることができる。
前記反応チャンバは、外部ハウジングと、前記外部ハウジング内に配置され、複数のガス注入孔を含む内部ハウジングを具備することができ、前記ガス供給部から前記外部ハウジングに注入されたガスは、前記ガス注入孔を通じて前記内部ハウジングに供給されることが可能である。前記ガス注入孔は、前記反応チャンバの長軸に対して実質的に直交する方向に沿って配列される。

前記ヒーターは、前記反応チャンバの前記外部ハウジングを囲み、 前記基板は、前記反応チャンバの長軸に対して実質的に平行する方向に沿って前記反応チャンバ内に積載される。

前記ガス供給部は、水素ガス保存部、不活性ガス保存部、及び炭素ガス保存部を含むことができる。
前記炭素ナノチューブ合成装置は、前記反応チャンバの内部の圧力を調節するための圧力調節部を更に含むことができる。

前記炭素ナノチューブ合成装置は、前記反応チャンバの下部に配置され、前記反応チャンバ内にロードするか、前記反応チャンバからアンロードされる前記カセットが待機する待機チャンバを更に含むことができる。前記待機チャンバは、前記基板を前記待機チャンバ内にロードするか、前記待機チャンバから前記基板をアンロードさせるためのドアを含むことができる。前記炭素ナノチューブ合成装置は、前記ドアと隣接するように配置され、前記基板をロードするかアンロードする搬送ロボットを更に含むことができる。

前記炭素ナノチューブ合成装置は、前記基板上に形成された炭素ナノチューブを洗浄するための洗浄装置を更に含むことができる。
前述した本発明の他の目的を達成するために、本発明の実施例による炭素ナノチューブの合成方法において、複数の基板上に触媒金属粉末を配置した後、前記触媒金属粉末の配置された前記基板をカセットに挿入する。前記基板が挿入された前記カセットを上昇させ、垂直する長軸を有する反応チャンバに配置させた後、前記反応チャンバを加熱しかつ前記反応チャンバ内に前記炭素ナノチューブ合成のためのガスを供給する。

前記カセット内に前記基板が前記反応チャンバの長軸に対して平行な方向に積層されることが可能である。
前記ガスを供給する過程において、前記触媒金属粉末を還元させるためのガスを前記反応チャンバ内に供給して前記触媒金属粉末を還元させた後、前記反応チャンバ内に炭素ナノチューブのソースガスを含むガスを供給し、前記炭素ナノチューブを合成することができる。
前記触媒金属粉末を還元させるためのガスは水素を含み、前記炭素ガスソースは、炭化水素を含むことができる。
前記炭素ナノチューブの合成のためのガスは不活性ガス及び水素ガスを更に含むことができる。前記触媒金属粉末は、遷移金属を含むことができ、前記反応チャンバは、約６００〜１２００℃の温度で加熱することができる。

また、前述した本発明の他の目的を達成するために、本発明の実施例による炭素ナノチューブの合成方法において、触媒金属粉末を還元させた後、前記還元された触媒金属粉末を基板上に配置する。 前記還元された触媒金属粉末が配置された基板をカセットに挿入した後、前記基板が挿入された前記カセットを上昇させ、実質的に垂直する長軸を有する反応チャンバ内に配置させる。前記反応チャンバを加熱しかつ前記反応チャンバ内に炭素ナノチューブの合成のためのガスを供給する。

本発明の実施例によると、反応チャンバを垂直に配置し、待機チャンバを反応チャンバの下部に配置することで炭素ナノチューブの収去が容易であり、反応チャンバの管理をより効率的にすることができ、生産性を増加させることができる。

以下、本発明の実施例による炭素ナノチューブ合成装置及びそれの合成方法を添付する図面を参照して詳細に説明する。
炭素ナノチューブ合成装置
図２は、本発明の実施例による炭素ナノチューブ合成装置を説明するための断面図であり、図３は、図２に示した炭素ナノチューブ合成装置の部分切開斜視図である。

図２及び図３を参照すると、本発明の実施例による炭素ナノチューブ合成装置は、反応チャンバ１１０、カセット２１０、移送手段１７０、ヒーター１２０、ガス供給部１３０、及びガス排出部１４０を含む。

反応チャンバ１１０は、例えば、中空形多角形の柱状やシリンダー状を有することができる。反応チャンバ１１０の長軸は地面に対して実質的に垂直するように配置することができる。反応チャンバ１１０の断面は円形または四角形や六角形などの多角形の形状を有することができる。

本発明の実施例において、反応チャンバ１１０は、内部ハウジング１１１と外部ハウジング１１２を含むことができる。ここで、内部ハウジング１１１と外部ハウジング１１２とは互いに一体に形成することができるが、それぞれ別途に準備することもできる。

反応チャンバ１１０が内部ハウジング１１１と外部ハウジング１１２とを含む場合、反応チャンバ１１０の内部に配置されたカセット２１０に積載された基板２２０にガスを均一に噴射することができる。内部ハウジング１１１は、外部ハウジング１１２の内部に配置される。内部ハウジング１１１は、複数のガス注入孔１１３を具備して基板２２０上に均一にガスを提供することができる。反応チャンバ１１０の詳細な機能と構造については後述する。

カセット２１０には複数の基板２２０が搭載される。複数の基板２２０は、カセット２１０内に積載され、反応チャンバ１１０の内部にロードされる。例えば、カセット２１０は、石英、グラファイトなどを用いて形成することができる。

基板２２０は、シリコン、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウムスズ酸化物コーティングガラス、ソーダライムガラスなどを用いて形成することができる。炭素ナノチューブが合成されるとき、基板２００が十分な機械的強度を有するなら、言及した物質の他にも多様な種類の物質を含むことができる。

移送手段１７０は、基板２２０が積載されたカセット２１０を反応チャンバ１１０の長軸に対して実質的に平行な方向に移送して基板２２０を反応チャンバ１１０にロードするか、反応チャンバ１１０からアンロードさせる。

ヒーター１２０は、反応チャンバ１１０に熱を供給する。例えば、ヒーター１２０は、反応チャンバ１１０の内部の温度を約６００℃〜１２００℃まで上昇してもよい。本発明の一実施例において、ヒーター１２０は、炉を含むことができる。

ガス供給部１３０は、反応チャンバ１１０の内部にガスを供給する。例えば、ガスは、ガス供給部１３０から反応チャンバ１１０の上部を通じて反応チャンバ１１０内に提供することができる。一方、ガス供給部１３０は、反応チャンバ１１０の側部及び下部を通じてガスを供給することができる。

ガス供給部１３０は、例えば、水素ガス保存部１３１、不活性ガス保存部１３２及び炭素ガス保存部１３３を含む。水素保存部１３１は、第２パイプ３０２を通じて第１パイプ３０１に連結され、不活性気体保存部１３２は、第３パイプ３０３を通じて第１パイプ３０１に連結され、炭素ソースガス保存部１３３は、第４パイプ３０４を通じて第１パイプ３０１に連結される。第１パイプ３０１は、ガス供給部１３０の上端に連結される。

第１パイプ３０１には、第１バルブ４０１が設置され、第２パイプ３０２には第２バルブ４０２が設置され、第３パイプ３０３には第３バルブ４０３が設置され、第４パイプ３０４には第４バルブが設置される。

第１バルブは、水素ガス保存部１３１の水素ガス、不活性ガス保存部１３２の不活性ガス及び炭素ソースガス保存部１３３の炭素ソースガスを含む混合ガス（ｇａｓ ｍｉｘｔｕｒｅ）の流量を調節し、第２ないし第４バルブ（４０２、４０３、４０４）は、前記混合ガス内の各ガスの成分比を調節する。

図２では、第２バルブ４０２の設置された第２パイプ３０２、第３バルブ４０３の設置された第２パイプ３０３、第４バルブ４０４の設置された第３パイプ３０４が第１バルブ４０１の設置された第１パイプ３０１を通じて反応チャンバ１１０に連結されているが、本発明の他の実施例によると、第２ないし第４パイプ（３０２、３０３、３０４）を直接反応チャンバ１１０に連結することができる。

触媒金属粉末の配置された基板２２０がカセット２１０に搭載され、反応チャンバ１１０の内部にロードされると、第１バルブ４０１と第２バルブ４０２が開放され、水素ガス保存部１３１から水素ガスが反応チャンバ１１０の内部に供給される。

ヒーター１２０は、反応チャンバ１１０を約６００℃〜１２００℃に加熱して、前記触媒金属粉末内の触媒金属と前記水素ガスとが反応して水蒸気（ｗａｔｅｒ ｖａｐｏｒ）が生成され、生成された水蒸気は反応チャンバ１１０の下部に設置された排出管（図示せず）を通じて外部に排出することができる。

第３バルブ４０３及び第４バルブ４０４が開放されると、不活性ガス及び炭素ソースガスが反応チャンバ１１０の内部に注入される。その後、前記炭素ソースガスから分離した炭素が前記還元された触媒金属粉末に吸着され、基板２２０上に炭素ナノチューブが成長するようになる。

ガス排出部１４０の反応チャンバ１１０の内部のガスを排出し、圧力調節部１８０は、反応チャンバ１１０の内部の圧力を調節する。
本発明の実施例において、前記炭素ナノチューブ合成装置は、待機チャンバ１６０を更に含むことができる。待機チャンバ１６０は、反応チャンバ１１０の下部に配置することができる。反応チャンバ１１０にロードされる基板２２０または反応チャンバ１１０からアンロードされた基板２２０は待機チャンバ１６０で待機する。

待機チャンバ１６０は、ドア１６１を含む。また、待機チャンバ１６０のドア１６１の近所には搬送ロボット３１０が設置され、ドア１６１を通じて待機チャンバ１６０内に基板２２０をロードするか、前記炭素ナノチューブの形成された基板２２０を待機チャンバ１６０からアンロードさせる。

待機チャンバ１６０と反応チャンバ１１０との間にはゲートバルブ１５０が配置され、待機チャンバ１６０と反応チャンバ１１０との間を開閉する。
図４は、図２に示した反応チャンバの内部ハウジングを説明するための斜視図である。

図２及び図４を参照すると、反応チャンバ１１０は、内部ハウジング１１１及び外部ハウジング１１２を含む。内部ハウジング１１１は、外部ハウジング１１２の内部に配置され、複数のガス注入孔１１３を含む。ガス注入孔１１３は、反応チャンバ１１０の長軸を囲む複数の線に沿って配列することができる。これとは違って、ガス注入孔１１３の配列は多様に変更することができる。

ガス供給部１３０から第１パイプ３０１を通じてガスが注入されると、前記ガスは外部ハウジング１１２と内部ハウジング１１１との空間に注入され、内部ハウジング１１１に形成されたガス注入孔１１３を通じて内部ハウジング１１１内に流入される。これによって、ガスはカセット２１０の上部または下部に積載された基板２２０に配置された触媒金属と均一に反応することができる。
（炭素ナノチューブの合成方法）
以下、言及した合成装置を用いて炭素ナノチューブを合成する方法について説明する。

まず、炭素ナノチューブの合成のための基材である基板２２０を準備する。ここで、基板２２０の例としては、シリコン基板、ＩＴＯ基板、ＩＴＯコーティングガラス、ソーダライムガラスなどを挙げることができる。なお、炭素ナノチューブが合成されるときに十分な剛性を有すると、言及した例の他にも多様な種類の基板を用いることもできる。

言及したように、基板２２０を準備した後、移送手段１７０を用いて基板２２０を洗浄装置（図示せず）内にロードさせる。そして、洗浄ガスなどを用いて基板に残留する異物を十分除去する。ここで、洗浄ガスは主に不活性ガスを用いる。

触媒金属粉末を基板２２０上に配置する。本発明の実施例において、触媒金属粉末は鉄、ニケルなどの遷移金属を含むことができる。
搬送ロボット３１０を用いて前記触媒粉末が上に配置された基板２２０をドア１６１を通じて待機チャンバ１６０内のカセット２１０にロードする。移送手段１７０は、カセット２１０を垂直に上昇させ、反応チャンバ１１０にロードする。

ゲートバルブが閉じられ、第１バルブ４０１と第２バルブ４０２が開いて水素保存部１３１から水素ガスが反応チャンバ１１０の内部に注入される。
ヒーター１２０は、反応チャンバ１１０を約６００℃〜１２００℃で加熱して、触媒金属と水素ガスとが反応して触媒金属は還元されて水蒸気が生成され、生成された水蒸気は反応チャンバ１１０の下部に設置された排出管（図示せず）を通じて外部に排出される。

その後、第３バルブ４０３及び第４バルブ４０４が開いて、不活性ガス及び炭素ソースガスが反応チャンバ１１０の内部に注入される。前記炭素ソースガスから分離した炭素が前記還元された触媒金属粉末に吸着されて炭素ナノチューブが成長するようになる。

炭素ナノチューブの成長が完了すると、ゲートバルブ１５０が再び開き、移送手段１７０が垂直に下降して基板２２０の積載されたカセット２１０が待機チャンバ１６０にロードされる。待機チャンバ１６０のドア１６１が開放され、搬送ロボット３１０によって基板２２０は、待機チャンバ１６０からアンロードされる。

本発明の一実施例において、前記炭素ナノチューブに洗浄などの追加的な工程を進行することができる。
そして、後処理装置（図示せず）を用いて合成の行われた炭素ナノチューブから触媒を除去し、炭素ナノチューブを回収する。これによって、炭素ナノチューブの合成のための一連の工程が終了する。

以上、反応チャンバ１１０内で触媒金属の還元と炭素ナノチューブの合成工程が同一反応チャンバ１１０内で連続に行われる場合を説明した。しかし、これとは違って、別途の触媒金属還元チャンバ（図示せず）で触媒粉末の還元が進行され、還元された触媒粉末が基板２２０上に配置された後、待機チャンバ１６０にロードされ、再び反応チャンバ１１０に移送され、反応チャンバ１１０内では炭素ナノチューブの生成のみ行われることも可能である。

本発明によると、反応チャンバを垂直に配置され、待機チャンバを反応チャンバの下部に配置することで、炭素ナノチューブの収去が容易であり、反応チャンバの管理をより効率的にすることができるだけでなく、生産性を増加させることができる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。

従来の炭素ナノチューブ合成装置を示す概略的な断面図である。 本発明の実施例による炭素ナノチューブ合成装置を説明するための断面図である。 図２に示した炭素ナノチューブ合成装置の斜視図である。 図２に示した炭素ナノチューブ合成装置の反応チャンバの内部ハウジングを説明するための斜視図である。

符号の説明

１１０ 反応チャンバ
１１１ 内部ハウジング
１１２ 外部ハウジング
１２０ ヒーター
１３０ ガス供給部
１４０ ガス排出部
１７０ 移送手段
２１０ カセット
２２０ 基板

Claims (20)

1. 炭素ナノチューブの合成が行われ、実質的に垂直する長軸を有する反応チャンバと、
   複数の基板が搭載されるカセットと、
   前記反応チャンバの長軸に対して平行に移動し、前記カセットを前記反応チャンバ内にロードさせるか前記反応チャンバからアンロードさせる移送手段と、
   前記反応チャンバに熱を供給するヒーターと、
   前記反応チャンバ内に前記炭素ナノチューブの合成のためのガスを供給するガス供給部と、
   前記反応チャンバ内の残留ガスを前記反応チャンバから外部に排出させるためのガス排出部と、を含むことを特徴とする炭素ナノチューブ合成装置。
2. 前記ガス供給部は、前記反応チャンバの上部を通じて前記ガスを供給し、前記ガス排出部は、前記反応チャンバの下部を通じて前記残留ガスを排出させることを特徴とする請求項１に記載の炭素ナノチューブ合成装置。
3. 前記反応チャンバは、
   外部ハウジングと、
   前記外部ハウジング内に配置され、複数のガス注入孔を含む内部ハウジングを具備し、
   前記ガス供給部から前記外部ハウジングに注入されたガスは、前記ガス注入孔を通じて前記内部ハウジングに供給されることを特徴とする請求項２に記載の炭素ナノチューブ合成装置。
4. 前記複数の前記ガス注入孔は、前記反応チャンバの長軸に対して実質的に直交する方向に沿って配列されることを特徴とする請求項３に記載の炭素ナノチューブ合成装置。
5. 前記ヒーターは、前記反応チャンバの前記外部ハウジングを囲むことを特徴とする請求項３に記載の炭素ナノチューブ合成装置。
6. 前記基板は、前記反応チャンバの長軸に対して実質的に平行する方向に沿って前記反応チャンバ内に積載されることを特徴とする請求項３に記載の炭素ナノチューブ合成装置。
7. 前記ガス供給部は、水素ガス保存部、不活性ガス保存部、及び炭素ガス保存部を含むことを特徴とする請求項１に記載の炭素ナノチューブ合成装置。
8. 前記反応チャンバの内部の圧力を調節するための圧力調節部を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の炭素ナノチューブ合成装置。
9. 前記反応チャンバの下部に配置され、前記反応チャンバ内にロードするか、前記反応チャンバからアンロードされる前記カセットが待機する待機チャンバを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の炭素ナノチューブ合成装置。
10. 前記待機チャンバは、前記基板を前記待機チャンバ内にロードするか、前記待機チャンバから前記基板をアンロードさせるためのドアを含むことを特徴とする請求項９に記載の炭素ナノチューブ合成装置。
11. 前記ドアと隣接するように配置され、前記基板をロードするかアンロードする搬送ロボットを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の炭素ナノチューブ合成装置。
12. 前記基板上に形成された炭素ナノチューブを洗浄するための洗浄装置を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の炭素ナノチューブ装置。
13. 複数の基板上に触媒金属粉末を配置する段階と、
    前記触媒金属粉末が配置された前記基板をカセットに挿入する段階と、
    前記基板が挿入された前記カセットを上昇させ、実質的に垂直する長軸を有する反応チャンバに配置させる段階と、
    前記反応チャンバを加熱しかつ前記反応チャンバ内に前記炭素ナノチューブ合成のためのガスを供給する段階と、を含むことを特徴とする炭素ナノチューブの合成方法。
14. 前記カセット内に前記基板が前記反応チャンバの長軸に対して実質的に平行な方向に積層されることを特徴とする請求項１３に記載の炭素ナノチューブの合成方法。
15. 前記ガスを供給する段階は、
    前記触媒金属粉末を還元させるためのガスを前記反応チャンバ内に供給して前記触媒金属粉末を還元させる段階と、
    前記反応チャンバ内に炭素ナノチューブのソースガスを含むガスを供給し、前記炭素ナノチューブを合成する段階と、を含むことを特徴とする請求項１３に記載の炭素ナノチューブの合成方法。
16. 前記触媒金属粉末を還元させるためのガスは水素を含み、前記炭素ガスソースは、炭化水素を含むことを特徴とする請求項１５に記載の炭素ナノチューブの合成方法。
17. 前記炭素ナノチューブの合成のためのガスは不活性ガス及び水素ガスを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の炭素ナノチューブの合成方法。
18. 前記触媒金属粉末は、遷移金属を含むことを特徴とする請求項１５に記載の炭素ナノチューブの合成方法。
19. 前記反応チャンバは、約６００〜１２００℃の温度で加熱されることを特徴とする請求項１３に記載の炭素ナノチューブの合成方法。
20. 触媒金属粉末を還元させる段階と、
    前記還元された触媒金属粉末を基板上に配置する段階と、
    前記還元された触媒金属粉末が配置された基板をカセットに挿入する段階と、
    前記基板が挿入された前記カセットを上昇させ、実質的に垂直する長軸を有する反応チャンバ内に配置させる段階と、
    前記反応チャンバを加熱しかつ前記反応チャンバ内に炭素ナノチューブの合成のためのガスを供給する段階と、を含むことを特徴とする炭素ナノチューブの合成方法。

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