JP4576604B2 - 単結晶窒化インジウムナノチューブの製造方法 - Google Patents
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Description
の応用に有用な単結晶窒化インジウムナノチューブの製造方法に関する。
化インジウムは光学特性や高電子移動度のため、電界効果型トランジスター、ナノスケー
ル電子デバイス、オプトエレクトロニクスデバイスへ応用した場合、ガリウム砒素や窒化
ガリウムよりも特性が優れている(例えば、非特許文献1)。
難しかった。そのため、窒化インジウムナノワイヤーの合成法が知られているだけであっ
た(例えば、非特許文献2)。また、チューブ状ナノ構造物や結晶性構造物の方がナノワイ
ヤーや非晶質構造物よりも特性が優れていると言われている。現在まで、単結晶の窒化イ
ンジウムナノチューブの製造方法は、まだ確立されていない状況にある。
用オプトエレクトロニクスデバイスへの応用に際して有用な単結晶の窒化インジウムナノ
チューブの製造方法を提供することを解決すべき課題としている。
ルミナボートを反応炉の中央部に設置する。炉を減圧にした後、アルゴンガスを流しなが
ら、1100±50℃に加熱し、この状態に約30分維持した後、窒素ガスを流しながら、同じく
1100±50℃で1.5〜2時間加熱する。この加熱中に反応炉の温度が約600℃であった部分に
暗灰色の生成物が堆積する。
用な単結晶の窒化インジウムナノチューブが製造可能となった。
ルミナボートを反応炉の中央部に設置する。反応炉としては横型石英管状炉などを用いる
。このとき、酸化インジウム粉末とカーボンナノチューブの重量比は10:1〜9:1の範囲が好ましい。この範囲よりも酸化インジウムの重量が多いとカーボンナノチューブの不足の
ため、カーボンナノチューブは完全に消費され尽くして、過剰の酸化インジウムがカーボンナノチューブと反応できないので、チューブ状ではなく、ナノワイヤーやナノ粒子が生成してしまう。この範囲よりも酸化インジウムの重量が少ない場合は、生成物中に炭素の不純物が混入する。
多いと反応性の蒸気が逸散してしまう。80sccmよりも流量が少ないと不活性な雰囲気が保
てないので酸素による不純物が生成物中に混入する。この状態で反応炉内のアルミナボー
トを1100±50℃に加熱し、約30分間維持する。
〜2時間加熱する。窒素ガスの流量は200sccmで十分反応するので、これ以上の流量にする
必要はない。80sccmよりも少ないと窒化インジウムを生成させる量としては十分ではない
。
られない。また、この温度よりも低いと収量が低下する。加熱時間は1.5〜2時間が好まし
く、2時間で反応が完結するので、これ以上の時間をかける必要はない。1.5時間未満では
窒化インジウムナノチューブの成長が完結しない。
部分に暗灰色の生成物が堆積する。この生成物を分析することにより、ウルツ鉱型六方晶
系の窒化インジウムナノチューブであることが確認できる。
ウム粉末(純度99.9%)3gとC.C.Tang、他の著者によるカーボン(Carbon)40巻、2497頁、200
2年に記載の方法で製造したカーボンナノチューブ0.3gの混合物をアルミナボートに入れ
、このボートを横型石英管状炉の中央部に配置した。
度を上昇させた。1100℃に30分保持した後、窒素ガスを100sccmの流量で流しながら、110
0℃に1.5時間加熱した。横型石英管状炉の600℃に維持されていた部分に暗灰色の線状の
生成物が0.3g堆積した。
る六方晶系ウルツ鉱型窒化インジウムであることが確認された。
の長さと500〜600ナノメートルの直径を有するチューブ状構造であることが分かる。また
、チューブの内径は150〜250ナノメートルで壁の厚さは100〜200ナノメートルであること
が分かった。
ムと窒素からなり、その比は化学量論組成に近いことが分かった。ここで、銅のシグナル
は試料を取り付ける際に用いた銅グリッドに由来するものである。
トルミネッセンスの結果を示した。この結果から、約652nmに強い幅広の発光バンドを有
することが分かった。
イクロエレクトロニクス、オプトエレクトロニクス分野への応用が期待される。
Claims (1)
- 酸化インジウム粉末とカーボンナノチューブの混合物を反応炉中で、減圧にした後、アル
ゴンガスを流しながら、1100±50℃まで昇温し、次に、この温度に保持した状態で窒素ガ
スを流しながら1.5〜2時間加熱することを特徴とする単結晶の窒化インジウムナノチュー
ブの製造方法。
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JP2004183175A JP4576604B2 (ja) | 2004-06-22 | 2004-06-22 | 単結晶窒化インジウムナノチューブの製造方法 |
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---|---|---|---|---|
JP2005139045A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | National Institute For Materials Science | リン化インジウムで被覆された窒化インジウムナノワイヤーの製造方法 |
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2004
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