JP2015230210A - 評価方法、成長方法、評価装置および成長装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＮＴの密度および形状を精度よく評価すること。
【解決手段】基板１０上に成長するカーボンナノチューブ１２に照射強度を有するＸ線５０を照射するステップと、前記カーボンナノチューブ１２を透過したＸ線５２の透過強度を検出するステップと、前記カーボンナノチューブ１２により回折されたＸ線５４の回折強度を検出するステップと、前記照射強度、前記透過強度および前記回折強度に基づき、前記カーボンナノチューブ１２の密度および形状を算出するステップと、を含む評価方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、評価方法、成長方法、評価装置および成長装置に関し、例えばＸ線を用いたカーボンナノチューブの評価方法、成長方法、評価装置および成長装置に関する。

カーボンナノチューブ（ＣＮＴ：Carbon nanotube）は、熱伝導性、弾力性および機械的強度に優れている。ＣＮＴを用いたデバイスの開発が行なわれている。ＣＮＴを成長させたときに、ＣＮＴの密度および形状の評価が行なわれる。ＣＮＴの密度および形状を評価する方法として、デバイスを作製してデバイス特性を評価する方法、および電子顕微鏡を用いる方法がある。Ｘ線回折法を用い、ＣＮＴの構造を評価する方法がある（例えば、特許文献１および２）。Ｘ線分光法を用い、ＣＮＴを評価する方法がある（例えば、特許文献３）。

特開２０１１−２１５１１９号公報 特開２０１１−４７０８１号公報 特表２０１２−５１９６４５号公報

デバイスを作製する方法では、デバイスを作製するために多くの工程を経る。このため、ＣＮＴを評価するまでに長い時間がかかる。また、デバイスの特性が所望でなかった場合に、ＣＮＴの密度および形状の問題か、他の工程の問題かを切り分けることが難しい。さらに、密度および形状を定量的に評価できない。電子顕微鏡を用いる方法は、破壊検査である。また、評価するために例えば３０分から９０分程度の時間がかかる。さらに、密度および形状を定量的に評価できない。Ｘ線回折法では、回折強度が弱く精度よい評価ができない。また、密度を定量的に評価できない。

本評価方法、成長方法、評価装置および成長装置は、ＣＮＴの密度および形状を精度よく評価することを目的とする。

基板上に成長するカーボンナノチューブに照射強度を有するＸ線を照射するステップと、前記カーボンナノチューブを透過したＸ線の透過強度を検出するステップと、前記カーボンナノチューブにより回折されたＸ線の回折強度を検出するステップと、前記照射強度、前記透過強度および前記回折強度に基づき、前記カーボンナノチューブの密度および形状を算出するステップと、を含むことを特徴とする評価方法を用いる。

上記評価方法を用い、前記密度および前記形状を評価するステップと、前記密度および前記形状に基づき前記カーボンナノチューブの成長条件を調整するステップと、を含むことを特徴とする成長方法を用いる。

上記評価方法を用い、前記析出量および前記形状を評価するステップと、前記析出量に基づき前記カーボンナノチューブの成長条件を調整するステップと、前記長さに基づき、前記カーボンナノチューブの成長を停止するステップと、を含むことを特徴とする成長方法を用いる。

基板上に成長するカーボンナノチューブに照射強度を有するＸ線を照射する照射部と、前記カーボンナノチューブを透過したＸ線の透過強度を検出し、前記カーボンナノチューブにより回折したＸ線の回折強度を検出する検出部と、前記照射強度、前記透過強度および前記回折強度に基づき、前記カーボンナノチューブの密度および形状を算出する算出部と、を具備することを特徴とする評価装置を用いる。

上記評価装置と、前記密度および前記形状に基づき前記カーボンナノチューブの成長条件を調整する調整部と、を具備することを特徴とする成長装置を用いる。

本評価方法、成長方法、評価装置および成長装置によれば、ＣＮＴの密度および形状を精度よく評価することができる。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、実施例１に係る評価装置の平面模式図および側面模式図である。 図２は、実施例１に係る評価方法を示すフローチャートである。 図３（ａ）は、ＣＮＴの斜視図、図３（ｂ）は、基板の平面図である。 図４は、実施例２に係る成長装置の模式図である。 図５は、実施例２に係る成長方法のフローチャートである。 図６は、ＣＮＴの単位面積当たりの本数に対するＣＮＴの断面積を示す図である。 図７は、実施例３に係る評価装置の模式図である。 図８は、実施例３に係る評価方法を示すフローチャートである。 図９（ａ）は、位置ｚに対する透過強度を示す図、図９（ｂ）は、位置ｚに対する透過強度の微分プロファイルを示す図である。 図１０は、実施例４に係る成長方法を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、実施例について説明する。

図１（ａ）および図１（ｂ）は、実施例１に係る評価装置の平面模式図および側面模式図である。図１（ａ）および図１（ｂ）において、基板１０上のＣＮＴ１２を拡大して図示している。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、評価装置１００は、照射部２０、検出部２２、２４および算出部２６を備えている。基板１０上にＣＮＴ１２が成長されている。ＣＮＴ１２の成長方向は、基板１０の法線方向（Ｚ方向）である。Ｘ線５０は、−Ｘ方向（基板１０の面方向）からＣＮＴ１２に入射する。Ｘ線５０の一部はＣＮＴ１２を透過しＸ線５２として出射される。Ｘ線５０の一部は、ＣＮＴ１２により回折されＸ線５４として出射される。Ｘ線５２は、Ｘ線５０の延長上のＸ方向に出射される。Ｘ線５４は、Ｘ線５０の入射方向に対し斜めに出射される。検出部２２および２４は、個別のＸ線検出器でもよいが、位置敏感検出器でもよい。Ｘ線５０のエネルギーはＣＮＴ１２を透過するように例えば５ＫｅＶ以上であり、例えば１０ｋｅＶから３０ｅＶである。

図２は、実施例１に係る評価方法を示すフローチャートである。図２に示すように、照射部２０は、ＣＮＴ１２に照射強度Ｉ０を有するＸ線５０を照射する（ステップＳ１０）。検出部２２は、ＣＮＴ１２を透過したＸ線５２の透過強度Ｉ１を検出する（ステップＳ１２）。検出部２４は、ＣＮＴ１２で回折したＸ線５４の回折強度Ｉ２を検出する（ステップＳ１４）。算出部２６は、照射強度Ｉ０、透過強度Ｉ１および回折強度Ｉ２に基づき、カーボンナノチューブの密度および形状を算出する（ステップＳ１６）。

算出部２６がＣＮＴ１２の密度および形状を算出する方法を説明する。図３（ａ）は、ＣＮＴの斜視図、図３（ｂ）は、基板の平面図である。図３（ａ）に示すようにＣＮＴ１２はＺ方向に延伸するチューブ形状である。ＣＮＴ１２の直径は、例えば１μｍ程度以下であり、例えば１ｎｍから２００ｎｍである。長さは例えば１ｎｍ以上であり、例えば１μｍから１ｍｍである。ＣＮＴ１２は、径方向に１または複数の結晶面１４を有する。図３（ｂ）に示すように、ＣＮＴ１２は、基板１０の法線方向に成長する。ＣＮＴ１２の断面積（ＸＹ断面の面積）を面積Ｓとする。Ｘ方向の結晶面１４の数をＮｘ、Ｙ方向の結晶面の数をＮｙとする。

Ｘ線５０の照射強度Ｉ０とＸ線５２の透過強度Ｉ１は、以下の数式１で表される。

ここで、μは形成されたＣＮＴ１２の膜としての線吸収係数、ｘはＣＮＴ１２中をＸ線が透過した距離、μ_ｍはＣＮＴ１２を構成する炭素原子の質量吸収係数、ρは、ＣＮＴ１２の膜としての密度である。μ_ｍはＸ線のエネルギーに依存した物質固有の定数である。

よって、強度Ｉ０およびＩ１から密度ρが数式２のように算出できる。

密度ρは、以下の数式３で表される。

ここで、ρ_ＣＮＴは、ＣＮＴ１２のバルクとしての密度であり、図３（ｂ）においてＸＹ平面全面がＣＮＴ１２の場合のＣＮＴ１２の密度である。θ_ＣＮＴはＣＮＴ１２のカバレッジであり、図３（ｂ）において基板１０の上面に示るＣＮＴ１２の割合である。Ｓは、ＣＮＴ１２の１本あたりのＸＹ断面積である。Ｗは、ＸＹ面単位面積当たりのＣＮＴ１２の本数である。

回折強度Ｉ２は、以下の数式４で表される。

ここで、Ｆ_ＣＮＴ（００２）は、ＣＮＴ１２の（００２）のＸ線回折に対する結晶構造因子である。ｋ´、ｋ´´は、比例係数である。

数式２と４から、ＣＮＴ１２の直径ｄは、数式５で表される。

ここで、ｋは、比例係数であり、装置および評価条件ごとに予め測定しておく。

算出部２６は、数式２からＣＮＴ１２の密度ρを算出できる。また、算出部２６は、数式５からＣＮＴ１２の形状（例えば直径ｄまたは断面積Ｓ）を算出できる。ＣＮＴ１２の断面積Ｓは、直径ｄを用い、Ｓ＝π×（ｄ／２）^２により算出できる。

実施例１によれば、算出部２６は、照射強度Ｉ０、透過強度Ｉ１および回折強度Ｉ２に基づき、ＣＮＴ１２の密度および形状を算出する。これにより、デバイスを作製する方法および電子顕微鏡を用いる方法に比べ、評価時間を短縮できる。また、精度よく密度および形状を定量的に評価できる。さらに、非破壊に密度および形状を評価できる。Ｘ線回折法に比べ、強度を積分することにより十分な回折強度を得ることができ、精度を向上できる。また、密度および形状を定量的に評価できる。さらに、検出部２４の走査等を行なわなくてもよい。

また、数式２のように、照射強度Ｉ０と透過強度Ｉ１とに基づき、密度ρを算出する。数式５のように、密度ρと回折強度Ｉ２とに基づき、形状（径ｄまたは断面積Ｓ）を算出する。これにより、精度よく密度および形状を評価できる。

実施例２は、実施例１の評価方法を用いたＣＮＴの成長方法の例である。図４は、実施例２に係る成長装置の模式図である。図４に示すように、成長装置１１０は、照射部２０、検出部２２、２４、チャンバ３２、ヒータ３４、熱電対３６、ガス供給部３８、ガス排気部３５、算出部２６、制御部４０、加熱制御部４４および圧力制御部４８を備えている。照射部２０の出射したＸ線５０はＸ線用窓４３を介しＣＮＴ１２に至る。ＣＮＴ１２で透過および回折したＸ線５２および５４は、Ｘ線用窓４５を介し検出部２２および２４に至る。その他の照射部２０、検出部２２、２４および算出部２６の機能は実施例１と同じであり説明を省略する。チャンバ３２は、基板１０の周りの雰囲気を反応性の雰囲気に保持する。ヒータ３４は、基板１０およびチャンバ３２を加熱する。熱電対３６は、基板１０の温度（成長温度）を検出する。ガス供給部３８はチャンバ３２内に原料ガスおよび還元ガスを供給する。ガス排気部３５は、チャンバ３２内を排気する。制御部４０は、加熱制御部４４および圧力制御部４８を制御する。加熱制御部４４は、熱電対３６が検出した温度に基づき、ヒータ３４を制御する。圧力制御部４８は、ガス供給部３８を制御し、チャンバ３２内のガスの圧力を制御する。

原料ガスとしては、例えばＣ_２Ｈ_２またはＣＨ_４を用いることができる。触媒として鉄またはコバルト等の金属微粒子を用いてもよい。原料ガスが基板１０上において還元ガスにより還元されることにより、炭素原子がチューブ状に結合しＣＮＴ１２が基板１０上に形成される。

図５は、実施例２に係る成長方法のフローチャートである。図５に示すように、実施例１の評価方法を用い、ＣＮＴ１２の密度ρおよび形状Ｂ（例えば断面積Ｓ）を評価する（ステップＳ２０）。制御部４０は、密度ρが目標とする密度ρｔａｒｇｅｔ以上か判定する（ステップＳ２２）。Ｎｏの場合、制御部４０は、形状Ｂが目標の形状Ｂｔａｒｇｅｔ以上か判定する（ステップＳ２４）。Ｙｅｓの場合、制御部４０は、ヒータ３４を制御し成長温度を下げる（ステップＳ２６）。Ｎｏの場合、制御部４０は、成長温度を上げる（ステップＳ２８）。その後、ステップＳ３８に進む。

ステップＳ２２において、Ｙｅｓの場合、制御部４０は、形状Ｂが目標形状Ｂｔａｒｇｅｔ近傍か判定する（ステップＳ３０）。例えば、制御部４０は、形状Ｂが目標形状Ｂｔａｒｇｅｔを含む一定範囲内の場合Ｙｅｓと判定する。Ｎｏの場合、ステップＳ３８に進む。Ｙｅｓの場合、制御部４０は、形状Ｂが目標形状Ｂｔａｒｇｅｔ以上か判定する（ステップＳ３２）。Ｙｅｓの場合、制御部４０は、ガス供給部３８を制御しチャンバ３２内のガス圧力を上げる（ステップＳ３４）。Ｎｏの場合、制御部４０は、圧力を下げる（ステップＳ３６）。ステップＳ３８において、制御部４０は、成長を終了するか判定する（ステップＳ３８）。制御部４０は、例えばＣＮＴ１２の成長を開始して所定時間を経過した場合、または、ＣＮＴ１２を含む膜の膜厚が所定膜厚となった場合、Ｙｅｓと判定する。Ｙｅｓの場合、ＣＮＴ１２の成長を停止し、終了する。Ｎｏの場合、ステップＳ２０に戻る。

図６は、ＣＮＴの単位面積当たりの本数に対するＣＮＴの断面積Ｓを示す図である。三角は測定例を示す。密度ρは、ＣＮＴ１２の本数Ｗと断面積Ｓから算出できる。密度ρが０．１、０．２および０．３のときの本数Ｗと断面積Ｓとの関係を実線で示す。例えば図６の円が目標の密度ρおよび断面積Ｓである。ＣＮＴ１２の成長中に、ＣＮＴ１２の密度ρおよび形状Ｂ（断面積Ｓ）が目標から外れた場合、図５のフローに従い成長条件にフィードバックする。これにより、目標の密度ρおよび形状Ｂに近いＣＮＴ１２を成長できる。

実施例２によれば、ステップＳ２０のように、実施例１に係るＣＮＴ１２の評価方法を用い、ＣＮＴ１２の密度ρおよび形状Ｂを評価する。ステップＳ２２からＳ３６のように、密度ρおよび形状Ｂに基づきＣＮＴ１２の成長条件を調整する。これにより、密度ρおよび形状Ｂが制御されたＣＮＴ１２を成長させることができる。このように、ＣＮＴ１２の成長の際に、リアルタイムに成長条件を調整できる。これにより、アレイ状で高密度なＣＮＴ１２など、所望の密度ρと形状Ｂを有するＣＮＴ１２を再現性よく成長できる。よって、ＣＮＴ１２の量産性を向上させることができる。

また、ＣＮＴ１２の密度ρは、ＣＮＴ１２を成長する成長温度に依存する。このため、ステップＳ２２からＳ２８のように、密度ρに基づき、ＣＮＴ１２を成長させるための成長温度を調整する。一方、形状Ｂは、ガス圧力に依存する。このため、ステップＳ３０からＳ３６のように、形状Ｂに基づき、ＣＮＴ１２を成長するガス圧力を調整する。これにより、密度および形状がより制御されたＣＮＴ１２を成長できる。

実施例２では、ＣＮＴ１２の成長温度およびガス圧力を調整しているが、他の成長条件を調整してもよい。また、図５以外のフローで成長条件を調整してもよい。

図７は、実施例３に係る評価装置の模式図である。図７に示すように、評価装置１０２は、照射部２０、算出部２６、拡大部２８および検出部３０を備えている。照射部２０は、ＣＮＴ１２の基板１０側から先端までが含まれる範囲にＸ線５６を−Ｘ方向から照射する。Ｘ線５６の幅はＣＮＴ１２の長さより大きい。拡大部２８は、ＣＮＴ１２を透過したＸ線を拡大しＸ線５８とし、検出部３０に照射する。拡大部２８は、ＣＮＴ１２を透過したＸ線のＺ方向のプロファイルを拡大する。拡大部２８は、例えば凸面反射鏡または凹面反射鏡である。拡大部２８を設けず、検出部３０をＸ線５６に斜めに配置してもよい。検出部３０は、例えば位置敏感検出器である。

図８は、実施例３に係る評価方法を示すフローチャートである。図８に示すように、照射部２０は、ＣＮＴ１２にＸ線５６を照射する（ステップＳ４０）。検出部３０は、ＣＮＴ１２を透過した透過Ｘ線のＣＮＴ１２の成長方向（Ｚ方向）の強度プロファイルを検出する（ステップＳ４２）。算出部２６は、強度プロファイルに基づき、ＣＮＴ１２の析出量および長さを算出する（ステップＳ４４）。

図９（ａ）は、位置ｚに対する透過強度を示す図、図９（ｂ）は、位置ｚに対する透過強度の微分プロファイルを示す図である。位置ｚは、Ｚ方向の位置である。図９（ａ）において、強度Ｉ１０（ｚ）は、ＣＮＴ１２を成長させる前の位置ｚに対する強度プロファイルである。強度Ｉ１１（ｚ）は、ＣＮＴ１２を成長中の位置ｚに対する強度プロファイルである。算出部２６は、強度プロファイルＩ１２（ｚ）＝Ｉ１０（ｚ）−Ｉ１１（ｚ）を算出する。算出部２６は、Ｉ１２（ｚ）からＣＮＴ１２のＺ方向の密度ρ（ｚ）を算出する。算出部２６は、密度ρ（ｚ）を位置ｚに対し積分することによりＣＮＴ１２の析出量Ｐを算出する。

図９（ｂ）において、ｄＩ１０／ｄｚは、強度Ｉ１０を位置ｚで微分したプロファイルである。ｄＩ１２／ｄｚは、強度プロファイルＩ１２を位置ｚで微分したプロファイルである。ｄＩ１０／ｄｚは、基板１０とＣＮＴ１２の界面においてピーク６０を有する。ｄＩ１２／ｄｚは、基板１０とＣＮＴ１２の界面に加え、ＣＮＴ１２の上面においてピーク６２を有する。よって、ピーク６０と６２との位置ｚの差がＣＮＴ１２の長さＬとなる。また、ピーク６２の幅がＣＮＴ１２の長さＬのばらつきσＬとなる。

実施例３によれば、強度プロファイルＩ１２（ｚ）をＺ方向に積分することにより、ＣＮＴ１２の析出量Ｐが算出できる。また、強度プロファイルＩ１２（ｚ）のＺ方向の位置微分プロファイルｄＩ１２／ｄｚに基づき、ＣＮＴ１２の長さを算出できる。また、微分プロファイルｄＩ１２／ｄｚに基づき、ＣＮＴ１２の長さのばらつきを算出できる。

実施例３のＣＮＴ１２の評価は、実施例１の評価の前または後に行なってもよい。

実施例４は、実施例３の評価方法を用いたＣＮＴの成長方法の例である。実施例４に係る成長装置は、実施例２の成長装置に、実施例３の評価装置を加えたものであり、説明を省略する。

図１０は、実施例４に係る成長方法を示すフローチャートである。図１０に示すように、制御部４０は、実施例２の図５のようにＣＮＴ１２の成長条件を調整する（ステップＳ５０）。算出部２６は、実施例３の図８のように、ＣＮＴ１２の析出量Ｐｉおよび長さＬｉをｉ評価する（ステップＳ５２）。整数ｉは、算出部２６が析出量Ｐｉおよび長さＬｉを評価するたびに１増える整数である。算出部２６は、析出量Ｐｉの前回からの変化量ΔＰｉ＝Ｐｉ−Ｐｉ−１を算出する（ステップＳ５４）。制御部４０は、今回の変化量ΔＰｉが前回の変化量ΔＰｉ−１とほぼ同じか判定する（ステップＳ５６）。例えば制御部４０は、ΔＰｉ−ΔＰｉ−１の絶対値が一定値以下のとき、Ｙｅｓと判定する。Ｎｏの場合、制御部４０は、圧力を調整する（ステップＳ５８）。Ｙｅｓの場合、制御部４０は、ＣＮＴ１２の長さが目標の長さＬｔａｒｇｅｔとほぼ同じか判定する（ステップＳ６０）。例えば制御部４０は、長さＬが目標の長さＬｔａｒｇｅｔ以上であればＹｅｓと判定してもよい。Ｙｅｓの場合、制御部４０は、ＣＮＴ１２の成長を停止し、終了する。Ｎｏの場合、ステップＳ５２に戻り、ＣＮＴ１２の成長を続ける。

実施例４によれば、ステップＳ５２のように実施例３の評価方法を用い、ＣＮＴ１２の析出量Ｐｉおよび長さＬｉを評価する。ステップＳ５４からＳ５８のように、析出量Ｐｉに基づきＣＮＴ１２の成長条件を調整する。これにより、ＣＮＴ１２の成長条件のずれを調整できる。長さＬｉを用いてＣＮＴ１２の成長条件を調整してもよい。ステップＳ６０のように、長さＬｉに基づき、ＣＮＴ１２の成長を停止するか判定する。これにより、所望の長さのＣＮＴ１２を成長することができる。

ＣＮＴ１２の密度ρおよび形状Ｂは、時間によりあまり変化しない場合、ステップＳ５０のように、密度および形状に基づき成長条件を調整し、その後は、密度および形状を成長条件にフィードバックしなくともよい。ＣＮＴ１２を成長中の成長条件の調整は密度ρ、形状Ｂ、析出量Ｐおよび長さＬの少なくとも１つに基づき行なえばよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）基板上に成長するカーボンナノチューブに照射強度を有するＸ線を照射するステップと、前記カーボンナノチューブを透過したＸ線の透過強度を検出するステップと、前記カーボンナノチューブにより回折されたＸ線の回折強度を検出するステップと、前記照射強度、前記透過強度および前記回折強度に基づき、前記カーボンナノチューブの密度および形状を算出するステップと、を含むことを特徴とする評価方法。
（付記２）前記密度および前記形状を算出するステップは、前記照射強度と前記透過強度とに基づき、前記密度を算出するステップと、前記密度と前記回折強度とに基づき、前記形状を算出するステップと、を含むことを特徴とする付記１記載の評価方法。
（付記３）前記透過強度の前記カーボンナノチューブの成長方向の強度プロファイルを検出するステップと、前記強度プロファイルに基づき、前記カーボンナノチューブの析出量および長さを算出するステップと、を含むことを特徴とする付記１または２記載の評価方法。
（付記４）基板上に成長するカーボンナノチューブにＸ線を照射するステップと、前記カーボンナノチューブを透過したＸ線の前記カーボンナノチューブの成長方向の強度プロファイルを検出するステップと、前記強度プロファイルに基づき、前記カーボンナノチューブの析出量および長さを算出するステップと、を含むことを特徴とする評価方法。
（付記５）前記析出量および前記長さを算出するステップは、前記強度プロファイルを前記成長方向に積分することにより、前記析出量を算出するステップと、
前記強度プロファイルの前記成長方向の位置微分プロファイルに基づき、前記長さを算出するステップと、を含むことを特徴とする付記３または４記載の評価方法。
（付記６）付記１から５のいずれか一項記載の評価方法を用い、前記密度および前記形状を評価するステップと、前記密度および前記形状に基づき前記カーボンナノチューブの成長条件を調整するステップと、を含むことを特徴とする成長方法。
（付記７）付記３または４記載の評価方法を用い、前記析出量および前記長さを評価するステップと、前記析出量に基づき前記カーボンナノチューブの成長条件を調整するステップと、前記長さに基づき、前記カーボンナノチューブの成長を停止させるステップと、を含むことを特徴とする成長方法。
（付記８）基板上に成長するカーボンナノチューブに照射強度を有するＸ線を照射する照射部と、前記カーボンナノチューブを透過したＸ線の透過強度を検出し、前記カーボンナノチューブにより回折したＸ線の回折強度を検出する検出部と、前記照射強度、前記透過強度および前記回折強度に基づき、前記カーボンナノチューブの密度および形状を算出する算出部と、を具備することを特徴とする評価装置。
（付記９）付記８記載の評価装置と、前記密度および前記形状に基づき前記カーボンナノチューブの成長条件を調整する調整部と、を具備することを特徴とする成長装置。
（付記１０）前記カーボンナノチューブは前記基板の法線方向に成長し、前記Ｘ線は前記基板の面方向から前記カーボンナノチューブに入射されることを特徴とする付記１から５のいずれか一項記載の評価方法。
（付記１１）前記成長条件を調整するステップは、前記密度に基づき、前記カーボンナノチューブを成長する成長温度を調整するステップと、前記形状に基づき、前記カーボンナノチューブを成長するガス圧力を調整するステップと、を含むことを特徴とする付記６記載の成長方法。

１０ 基板
１２ ＣＮＴ
２０ 照射部
２２、２４、３０ 検出部
２６ 算出部
４０ 制御部

Claims (9)

1. 基板上に成長するカーボンナノチューブに照射強度を有するＸ線を照射するステップと、
   前記カーボンナノチューブを透過したＸ線の透過強度を検出するステップと、
   前記カーボンナノチューブにより回折されたＸ線の回折強度を検出するステップと、
   前記照射強度、前記透過強度および前記回折強度に基づき、前記カーボンナノチューブの密度および形状を算出するステップと、
   を含むことを特徴とする評価方法。
2. 前記密度および前記形状を算出するステップは、
   前記照射強度と前記透過強度とに基づき、前記密度を算出するステップと、
   前記密度と前記回折強度とに基づき、前記形状を算出するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１記載の評価方法。
3. 前記透過強度の前記カーボンナノチューブの成長方向の強度プロファイルを検出するステップと、
   前記強度プロファイルに基づき、前記カーボンナノチューブの析出量および長さを算出するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１または２記載の評価方法。
4. 基板上に成長するカーボンナノチューブにＸ線を照射するステップと、
   前記カーボンナノチューブを透過したＸ線の前記カーボンナノチューブの成長方向の強度プロファイルを検出するステップと、
   前記強度プロファイルに基づき、前記カーボンナノチューブの析出量および長さを算出するステップと、
   を含むことを特徴とする評価方法。
5. 前記析出量および前記長さを算出するステップは、
   前記強度プロファイルを前記成長方向に積分することにより、前記析出量を算出するステップと、
   前記強度プロファイルの前記成長方向の位置微分プロファイルに基づき、前記長さを算出するステップと、
   を含むことを特徴とする請求項３または４記載の評価方法。
6. 請求項１から５のいずれか一項記載の評価方法を用い、前記密度および前記形状を評価するステップと、
   前記密度および前記形状に基づき前記カーボンナノチューブの成長条件を調整するステップと、
   を含むことを特徴とする成長方法。
7. 請求項３または４記載の評価方法を用い、前記析出量および前記長さを評価するステップと、
   前記析出量に基づき前記カーボンナノチューブの成長条件を調整するステップと、
   前記長さに基づき、前記カーボンナノチューブの成長を停止させるステップと、
   を含むことを特徴とする成長方法。
8. 基板上に成長するカーボンナノチューブに照射強度を有するＸ線を照射する照射部と、
   前記カーボンナノチューブを透過したＸ線の透過強度を検出し、前記カーボンナノチューブにより回折したＸ線の回折強度を検出する検出部と、
   前記照射強度、前記透過強度および前記回折強度に基づき、前記カーボンナノチューブの密度および形状を算出する算出部と、
   を具備することを特徴とする評価装置。
9. 請求項８記載の評価装置と、
   前記密度および前記形状に基づき前記カーボンナノチューブの成長条件を調整する調整部と、
   を具備することを特徴とする成長装置。
   
   

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