JP2010228970A - カーボンナノチューブの製造方法およびカーボンナノチューブ構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板101の上に、カーボンナノチューブ成長の核となる複数の微粒子102が凝集した凝集核層103を形成する。凝集核層103を形成した基板101を、酸化性ガスの雰囲気に導入して加熱処理を施し、微粒子102の表面を清浄化する。引き続いて、基板101を、カーボンナノチューブを成長するための炭素含有ガスの雰囲気中に導入する。加えて、基板101をカーボンナノチューブの成長温度に加熱する。これらのCVD法により、凝集核層103の上に複数のカーボンナノチューブ105が成長する。
【選択図】 図1C
Description
始めに、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、実施の形態1におけるカーボンナノチューブの製造方法を説明するための工程図である。まず、図1Aに示すように、基板101の上に、カーボンナノチューブ成長の核となる複数の微粒子102が凝集した凝集核層103を形成する。凝集核層103は、図1Aの(a)に示すように、基板101の上の全域にわたる微粒子102の単一層となるように形成してもよい。また、凝集核層103は、図1Aの(b)に示すように、基板101の上に、部分的に微粒子102が2次元的に凝集しているように形成してもよい。(a)は、基板101の全域にわたって、2次元的に微粒子102が凝集している状態である。また、(b)は、2次元的に微粒子102が凝集した複数の凝集島から凝集核層103が形成されている状態である。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態では、複数の微粒子を基板の上に積層することで微粒子が3次元的に凝集した凝集核層を用いるようにしたところに特徴がある。図3は、実施の形態2におけるカーボンナノチューブの製造方法を説明するための工程図である。まず、図3Aに示すように、基板301の上に、カーボンナノチューブ成長の核となる複数の微粒子302aおよび複数の微粒子302bが積層されて凝集した凝集核層303を形成する。
および図4Fは基板としてダイヤモンドを用いている。また、これらは、走査型電子顕微鏡像を示している。いずれにおいても、ダイヤモンド粒子が凝集した凝集核層から、単層カーボンナノチューブが製造できることが示されている。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。以下では、上述したカーボンナノチューブの製造方法により形成したカーボンナノチューブを配線材料に適用して構成したカーボンナノチューブ構造について説明する。図5は、本実施の形態3におけるカーボンナノチューブを配線として用いたカーボンナノチューブ構造を模式的に示す断面図である。
次に、本発明の実施の形態4について説明する。以下では、上述したカーボンナノチューブの製造方法により形成したカーボンナノチューブを配線に適用した他の例について説明する。
Claims (5)
- 基板の表面上に複数の微粒子が凝集した凝集核層を形成する工程と、
カーボンナノチューブの成長温度に前記基板を加熱した状態で前記基板の表面上に炭素原料ガスを供給し、前記微粒子を起点としてカーボンナノチューブを成長させる工程と
を少なくとも備え、
前記微粒子は前記成長温度で固体である材料から構成されていることを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。 - 請求項1記載のカーボンナノチューブの製造方法において、
前記凝集核層は、複数の前記微粒子が前記基板の上に積層して形成され、
前記カーボンナノチューブは、前記凝集核層の上部の微粒子から成長する
ことを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。 - 請求項1または2記載のカーボンナノチューブの製造方法において、
前記凝集核層は、
真空蒸着法,スパッタ法,アーク放電法,およびCVDを含む堆積法を用いて前記微粒子を前記基板の上に直接形成する、もしくは、予め作製した前記微粒子が分散した溶媒を前記基板に塗布することで形成する
ことを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。 - 複数の微粒子が凝集した凝集核層と、
この凝集核層より成長した複数のカーボンナノチューブと
を少なくとも備えることを特徴とするカーボンナノチューブ構造。 - 請求項4記載のカーボンナノチューブ構造において、
複数の前記カーボンナノチューブより構成された配線部を備えることを特徴とするカーボンナノチューブ構造。
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