JP4821101B2

JP4821101B2 - 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の製造装置

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Publication number: JP4821101B2
Application number: JP2004245779A
Authority: JP
Inventors: 英雄長浜
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2024-08-25
Also published as: JP2006062899A

Description

本発明は、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の製造装置に関するものである。

近年、所謂ナノテクノロジーの分野において注目されているカーボンナノチューブを用いた種々のカーボンナノチューブ応用デバイス（例えば、電子放出素子、ディスプレイ、電界効果型トランジスタ、メモリ、半導体圧力センサ、半導体加速度センサなど）や、カーボンナノチューブの製造方法が各所で研究開発されている。

ここにおいて、カーボンナノチューブの成長方向を制御可能なカーボンナノチューブの製造方法としては、絶縁層の一表面に平行な面内で所望の方向にカーボンナノチューブを成長可能なカーボンナノチューブの製造方法が提案されている。このようなカーボンナノチューブの製造方法としては、例えば、図８（ａ），（ｂ）に示すように、基板１上の絶縁層２上に対となる電極（電極層）３，３を形成してから、各電極３，３上に触媒金属部（触媒金属薄膜）４，４を形成した後、対となる電極３，３間に直流電源Ｅから電圧を印加した状態でＣＶＤ法により触媒金属部４，４間にカーボンナノチューブを成長させる方法が提案されている。この製造方法では、対となる電極３，３の先端部および対となる触媒金属部４，４の先端部を、絶縁層２の上記一表面に平行な面内で先端同士が対向する尖突状に形成しており、触媒金属部４，４の先端同士を結ぶ直線上にカーボンナノチューブを成長することができる。

また、絶縁層の一表面に平行な面内で所望の方向にカーボンナノチューブを成長可能なカーボンナノチューブの製造方法としては、図９に示すように、絶縁層２上に触媒金属部４，４の対を形成し、絶縁層２上で対となる触媒金属部４，４よりも外側に配置された一対の電極３，３間に電圧を印加した状態でＣＶＤ法により触媒金属部４，４間にカーボンナノチューブ５を成長させる方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特表２００３−５０４８５７号公報（段落〔００４６〕，〔００４９〕および図３）

しかしながら、図８を参照しながら説明したカーボンナノチューブの製造方法では、対となる電極３，３の先端部および対となる触媒金属部４，４の先端部を、絶縁層２の上記一表面に平行な面内で先端同士が対向する尖突状に形成しているので、対となる電極３，３間に電圧が印加された状態において、図８（ａ）中に一点鎖線で示すような等電位面が形成されて電極３，３間に生じる電界分布が不均一になり、対となる電極３，３の並設方向とは異なる電位勾配方向（図８（ａ）中の矢印の向き）へもカーボンナノチューブが成長してしまうことがあった。要するに、対となる触媒金属部４，４の並設方向をカーボンナノチューブの所望の成長方向としたいにもかかわらず、触媒金属部４，４から所望の成長方向以外の方向にもカーボンナノチューブが成長してしまうことがあった。

また、上記特許文献１に提案されているカーボンナノチューブの製造方法では、一対の電極３，３間に電圧を印加したときに電界が形成される領域内において電極３，３から離間した位置に対となる触媒金属部４，４を形成しているので、一対の電極３，３間に電圧を印加した状態において触媒金属部４，４自身にも電位勾配が発生し、図９中に一点鎖線で示すように一方の触媒金属部４における他方の触媒金属部４との対向面とは異なる側面からカーボンナノチューブ５が成長してしまう恐れがある。要するに、上記特許文献１に提案されたカーボンナノチューブの製造方法でも、対となる触媒金属部４，４の並設方向をカーボンナノチューブの所望の成長方向としたいにもかかわらず、触媒金属部４，４から所望の成長方向以外の方向にもカーボンナノチューブが成長してしまう恐れがあった。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、従来に比べてカーボンナノチューブの成長方向の制御性を向上可能な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の製造装置を提供することにある。

請求項１の発明は、絶縁層の一表面上に少なくとも一対の電極を対となる電極同士の対向面が平行となる形で形成してから、対となる電極間に電圧を印加するときに電界が形成される領域において各電極それぞれに接して且つ絶縁層側とは反対側が露出する触媒金属部の対を形成した後、対となる電極間に電圧を印加し且つ絶縁層の前記一表面側に炭素を含む原料ガスを供給して対となる触媒金属部間にカーボンナノチューブを成長させるようにし、触媒金属部の対の形成にあたっては、絶縁層の前記一表面に平行な面内で対となる電極同士を結ぶ直線に直交する方向において各触媒金属部それぞれが複数個ずつの小領域に分離された形で触媒金属部の対を形成することを特徴とする。

この発明によれば、カーボンナノチューブを成長させる際、対となる電極間に電圧を印加することにより電極間に均一な電位分布を発生させることができ、電極間に形成される電界分布の均一性が高くなって、対となる電極間での電位勾配方向のばらつきが少なくなり、しかも、対となる触媒金属部が電極間への電圧印加時に電界が形成される領域に設けられ、対となる触媒金属部がそれぞれ接している電極と同電位となっているので、対となる触媒金属部の並設方向へ安定してカーボンナノチューブを成長させることが可能となり、従来に比べてカーボンナノチューブの成長方向の制御性が向上する。また、この発明によれば、カーボンナノチューブの成長時に、触媒金属部から対となる電極の並設方向とは異なる方向へカーボンナノチューブが成長し始めたとしても、他のカーボンナノチューブに干渉して絡み合うのを防止することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、触媒金属部の対の形成にあたっては、対となる触媒金属部同士の互いの対向面が対となる電極同士の互いの対向面と平行になる形状の触媒金属部を、対となる電極における互いの対向面側の端部上に形成することを特徴とする。

この発明によれば、対となる触媒金属部を対となる電極における互いの対向面側の端部から比較的離れて電界が作用しにくい位置に形成する場合に比べて、対となる触媒金属部間に生じる電界分布の均一性を高めることができ、対となる触媒金属部の並設方向へより安定してカーボンナノチューブを成長させることが可能となる。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、触媒金属部の対の形成にあたっては、対となる触媒金属部同士の互いの対向面が対となる電極同士の対向面と同一平面内に揃う形状の触媒金属部を、対となる電極それぞれの上に形成することを特徴とする。

この発明によれば、対となる触媒金属部同士の互いの対向面が対となる電極同士の対向面と同一平面内に揃わない形で各電極上に形成されている場合に比べて、対となる触媒金属部間に生じる電界分布の均一性を高めることができ、対となる触媒金属部の並設方向へより安定してカーボンナノチューブを成長させることが可能となる。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、触媒金属部の対の形成にあたっては、対となる触媒金属部同士の互いの対向面が対となる電極同士の互いの対向面と平行になる形状の触媒金属部を、電極上と電極間の空間における絶縁層上とに跨って形成することを特徴とする。

この発明によれば、カーボンナノチューブの成長時に、対となる触媒金属部間に形成される電界分布の均一性がより高くなり、対となる触媒金属部間では電位勾配方向が対となる触媒金属部の並設方向に揃うこととなるので、対となる触媒金属部の並設方向へより安定してカーボンナノチューブを成長させることが可能となる。

請求項５の発明は、請求項１の発明において、触媒金属部の対の形成にあたっては、小領域を多角形状とし且つ対となる小領域それぞれの１つの角同士が対向する形で触媒金属部の対を形成することを特徴とする。

この発明によれば、対となる電極の並設方向において対向する小領域間には１本のカーボンナノチューブのみが成長することとなり、対となる触媒金属部間に成長するカーボンナノチューブ同士が干渉して絡み合うのを防止することができる。

請求項６の発明は、請求項１の発明において、触媒金属部の対の形成にあたっては、小領域を円形状とすることを特徴とする。

請求項７の発明は、絶縁層の一表面上に少なくとも一対の電極を対となる電極同士の対向面が平行となる形で有するとともに、対となる電極間に電圧を印加するときに電界が形成される領域において各電極それぞれに接して且つ絶縁層側とは反対側が露出する触媒金属部の対を有し、触媒金属部は、絶縁層の前記一表面に平行な面内で対となる電極同士を結ぶ直線に直交する方向において各触媒金属部それぞれが複数個ずつの小領域に分離されていることを特徴とする。

請求項１の発明では、対となる触媒金属部の並設方向へ安定してカーボンナノチューブを成長させることが可能となり、従来に比べてカーボンナノチューブの成長方向の制御性が向上するという効果がある。

（参考例）
以下、本参考例のカーボンナノチューブの製造方法について図１を参照しながら説明する。

まず、シリコン基板からなる基板１上のＳｉＯ_２膜からなる絶縁層２の一表面（図１（ｂ）における上面）上に、少なくとも一対（図示例では一対のみ）の電極３，３を対となる電極３，３同士の対向面が平行となる形で形成する。ここに、電極３，３を形成するにあたっては、絶縁層２の上記一表面上に例えばスパッタ法や蒸着法などによって電極３，３の構成材料（例えば、アルミニウムなど）からなる導電層を成膜し、リソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して導電層をパターニングすることによってそれぞれ導電層の一部からなる電極３，３を形成する。なお、電極３，３の平面形状は矩形状としてあるが、電極３，３同士の対向面が平行となる形状であればよく、矩形状の形状に限定するものではない。

電極３，３の形成後、対となる電極３，３間に所定の電圧（直流電圧）を印加するときに電界が形成される領域において各電極３，３それぞれに接して且つ絶縁層２側とは反対側が露出する触媒金属部４，４の対を形成する。触媒金属部４，４の対の形成にあたっては、絶縁層２の上記一表面側にカーボンナノチューブを成長させるための触媒金属材料（例えば、鉄、ニッケル、コバルトなど）からなる触媒金属薄膜を成膜し、リソグラフィ技術およびエッチング技術を利用して触媒金属薄膜をパターニングすることによってそれぞれ触媒金属薄膜の一部からなる触媒金属部４，４を形成するようにし、対となる触媒金属部４，４同士の互いの対向面が電極３，３同士の互いの対向面と平行になる形状の触媒金属部４，４を、対となる電極３，３における互いの対向面側の端部（図１（ｂ）の左側の電極３では右端部、図１（ｂ）の右側の電極３では左端部）上に形成する。なお、触媒金属部４，４の平面形状は細長の長方形状の形状として、触媒金属部４，４の長手方向を絶縁層２の上記一表面に平行な面内で触媒金属部４，４の並設方向と直交する方向に一致させてある。

触媒金属部４，４の形成後、対となる電極３，３間に所定の電圧を印加し且つ絶縁層２の上記一表面側に炭素を含む原料ガス（例えば、炭化水素を含むＣ_２Ｈ_２ガス、Ｃ_２Ｈ_４ガス、ＣＨ_４ガスなど）を供給して例えばＣＶＤ法によって対となる触媒金属部４，４間にカーボンナノチューブ５（図２参照）を成長させる（対となる触媒金属部４，４の一方の触媒金属部４から他方の触媒金属部４へ向かってカーボンナノチューブ５を成長させる）。なお、ＣＶＤ法によってカーボンナノチューブを成長させる際の基板温度は、原料ガスおよび触媒金属材料の種類に応じて例えば５００℃〜１０００℃の範囲で適宜設定すればよい。

カーボンナノチューブ５を成長させた後、対となる電極３，３それぞれを下部電極として、各下部電極３，３それぞれの一表面（図１（ｂ）の上面）側に上部電極６，６を形成する。この上部電極６，６を形成することにより、触媒金属部４，４は下部電極３，３と上部電極６，６との間に介在することとなる。なお、上部電極６，６の材料は下部電極３，３と同じ材料でもよいし、異なる材料でもよい。また、上部電極６，６は必ずしも設ける必要はなく、必要に応じて設ければよい。

以上説明したカーボンナノチューブの製造方法によれば、カーボンナノチューブを成長させる際、対となる電極３，３間に所定の電圧を印加することにより電極３，３間には均一な電位分布を発生させることができ、電極３，３間に形成される電界分布の均一性が高くなって、対となる電極３，３間での電位勾配方向のばらつきが少なくなり（電位勾配方向が一方向に揃いやすくなり）、しかも、対となる触媒金属部４，４が電極３，３間への電圧印加時に電界が形成される領域内に設けられ、対となる触媒金属部４，４がそれぞれ接している電極３，３と同電位となっているので、対となる触媒金属部４，４の並設方向へ安定してカーボンナノチューブ５を成長させることが可能となる（図１（ａ）の左右方向を長手方向とするカーボンナノチューブ５を成長させることが可能となる）。しかして、従来に比べてカーボンナノチュー５の成長方向の制御性が向上する。また、対となる触媒金属部４，４の形成にあたって、対となる触媒金属部４，４同士の互いの対向面が電極３，３同士の互いの対向面と平行になる形状（本参考例では、対となる触媒金属部４，４同士の互いの対向面が電極３，３同士の対向面と同一平面内に揃う形状）の触媒金属部４，４を、対となる電極３，３における互いの対向面側の端部上に形成しているので、対となる触媒金属部４，４を対となる電極３，３における互いの対向面側の端部から比較的離れて電界が作用しにくい位置に形成する場合に比べて、対となる触媒金属部４，４間に生じる電界分布の均一性を高めることができ、対となる触媒金属部４，４の並設方向へより安定してカーボンナノチューブを成長させることが可能となる。

ところで、対となる触媒金属部４，４の平面形状が上述のような細長の長方形状の形状となって且つ対となる触媒金属部４，４の互いの対向面が平面となっている場合、対となる触媒金属部４，４間には多数のカーボンナノチューブが成長するが、成長時に触媒金属部４，４から所望の成長方向とは異なる方向へ成長し始めたカーボンナノチューブが存在すると、近接したカーボンナノチューブ間に分子間力が作用してカーボンナノチューブ同士が干渉して絡み合い、成長方向の制御が困難となってしまう。しかしながら、本参考例の製造方法によれば、上述のように触媒金属部４，４間の電界分布の均一性が高い状態で各カーボンナノチューブを成長させるので、各カーボンナノチューブの成長初期から成長終了まで各カーボンナノチューブの成長方向を安定して制御することができ、成長途中のカーボンナノチューブ同士が干渉して絡み合うのを防止することができる。

（実施形態１）
本実施形態のカーボンナノチューブの製造方法は基本的には参考例の製造方法と同じであり、触媒金属部４，４の対の形成にあたって、図３（ａ），（ｂ）に示すように、絶縁層２の上記一表面（図３（ｂ）における上面）に平行な面内で対となる電極３，３同士を結ぶ直線に直交する方向（図３（ａ）における上下方向）において各触媒金属部４，４それぞれを複数個（図示例では、４個）ずつの小領域４ａに分離した形で触媒金属部４，４の対を形成している点が相違するだけである。要するに、本実施形態の製造方法では、対となる電極３，３の一方の電極３上に形成した複数個の小領域４ａにより一方の触媒金属部４を構成し、他方の電極３上に形成した複数個の小領域４ａにより他方の触媒金属部４を構成している。ここに、本実施形態では、各小領域４ａの平面形状を矩形状の形状として、各小領域４ａの一側面が電極３，３同士の対向面と同一平面上に揃うように各小領域４ａをパターニングしているが、各小領域４ａの一側面が電極３，３同士の対向面と平行であればよい。なお、本実施形態では、図３（ａ），（ｂ）の構造物が、カーボンナノチューブの製造装置を構成している。

しかして、本実施形態のカーボンナノチューブの製造方法によれば、対となる電極３，３の並設方向（図３（ａ）における左右方向）において対向する小領域４ａ，４ａ間にカーボンナノチューブが成長することとなるので、各触媒金属部４，４それぞれにおいて隣り合う小領域４ａ，４ａ間（図３（ａ）の上下方向において隣り合う小領域４ａ．４ａ間）の距離を適宜設定しておくことにより、隣り合う小領域４ａ，４ａそれぞれから成長するカーボンナノチューブ間に分子間力が作用する可能性を低くでき、カーボンナノチューブの成長時に、絶縁層２の上記一表面に平行な面内において対となる触媒金属部４，４の並設方向（図３（ａ）における左右方向）とは異なる方向へ成長し始めたカーボンナノチューブが存在しても、他のカーボンナノチューブに干渉して絡み合う可能性を低減できる。

（実施形態２）
本実施形態のカーボンナノチューブの製造方法は基本的には実施形態１の製造方法と同じであり、触媒金属部４，４の対の形成にあたって、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、対となる触媒金属部４，４を構成する複数個ずつの小領域４ａ，４ａを、電極３，３上と電極３，３間の空間における絶縁層２上とに跨って形成している点が相違するだけである。要するに、本実施形態では、対となる触媒金属部４，４同士の互いの対向面が電極３，３同士の互いの対向面と平行になる形状の触媒金属部４，４を、電極３，３上と電極３，３間の空間における絶縁層２上とに跨って形成している。言い換えれば、対となる電極３，３間の空間に各電極３，３それぞれと接する各触媒金属部４，４それぞれの一部を入り込ませている。なお、本実施形態では、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）の構造物が、カーボンナノチューブの製造装置を構成している。

しかして、本実施形態のカーボンナノチューブの製造方法によれば、カーボンナノチューブの成長時に、対となる触媒金属部４，４の小領域４ａ，４ａ間に形成される電界分布の均一性がより高くなり、対となる触媒金属部４，４間では電位勾配方向が対となる触媒金属部４，４の小領域４ａ，４ａの並設方向に揃っているので、対となる触媒金属部４，４の並設方向へより安定してカーボンナノチューブを成長させることが可能となる。

なお、参考例の製造方法において対となる触媒金属部４，４を形成するにあたって、対となる触媒金属部４，４同士の互いの対向面が電極３，３同士の互いの対向面と平行になる形状の触媒金属部４，４を、電極３，３上と電極３，３間の空間における絶縁層２上とに跨って形成してもよく、この場合には、参考例に比べて、対となる触媒金属部４，４の並設方向へより安定してカーボンナノチューブを成長させることが可能となる。

（実施形態３）
本実施形態のカーボンナノチューブの製造方法は基本的には実施形態１の製造方法と同じであり、触媒金属部４，４の対の形成にあたって、図５（ａ），（ｂ）に示すように、対となる触媒金属部４，４を構成する複数個ずつの小領域４ａ，４ａを、対となる小領域４ａ，４ａそれぞれの１つの角同士が対向する形で形成している点が相違するだけである。ここにおいて、対となる触媒金属部４，４は、対となる小領域４ａ，４ａそれぞれの１つの角が対となる電極３，３同士の互いの対向面を含む平面上に位置するように形成してある。なお、本実施形態では、図５（ａ），（ｂ）の構造物が、カーボンナノチューブの製造装置を構成している。

しかして、本実施形態のカーボンナノチューブの製造方法によれば、対となる電極３，３の並設方向（図５（ａ）における左右方向）において対向する小領域４ａ，４ａ間には小領域４ａ，４ａの対向する角同士の間に１本のカーボンナノチューブのみが成長することとなり、対となる触媒金属部４，４間に所望の本数のカーボンナノチューブを高い位置精度で成長させることが可能となるとともに、対となる触媒金属部４，４間に成長するカーボンナノチューブ同士が干渉して絡み合うのを防止することができる。このような製造方法を採用する場合、カーボンナノチューブを配置したい直線上に対となる小領域４ａ，４ａそれぞれの角が位置し且つ当該２つの角間の距離がカーボンチューブの長さ寸法分だけ離間するように小領域４ａ，４ａを形成すれば、所望の長さのカーボンチューブを所望の直線上に配設することができるのである。

なお、本実施形態では、絶縁層２の上記一表面（図５（ｂ）における上面）に平行な面内における各小領域４ａの平面形状を矩形状（つまり、四角形状）の形状としてあるが、各小領域４ａの平面形状は四角形状の形状に限らず、対となる小領域４ａ，４ａそれぞれの１つの角同士が対向する形で形成される多角形状の形状であればよく、例えば、図６（ａ），（ｂ）に示すような三角形状の平面形状としてもよい。なお、この場合は、図６（ａ），（ｂ）の構造物が、カーボンナノチューブの製造装置を構成する。

（実施形態４）
本実施形態のカーボンナノチューブの製造方法は基本的には実施形態１の製造方法と同じであり、触媒金属部４，４の対の形成にあたって、図７（ａ），（ｂ）に示すように、対となる触媒金属部４，４を構成する複数個ずつの小領域４ａ，４ａの平面形状を円形状の形状としている点が相違するだけである。ここで、対となる触媒金属部４，４は、絶縁層２の上記一表面（図７（ｂ）における上面）に平行な面内における各小領域４ａの１本の接線が、対となる電極３，３同士の互いの対向面を含む平面上に位置するように形成してある。なお、本実施形態では、図７（ａ），（ｂ）の構造物が、カーボンナノチューブの製造装置を構成している。

本実施形態では、カーボンナノチューブは、絶縁層２の上記一表面に平行な面内において対となる円形状の小領域４ａ，４ａそれぞれの中心を通る各直線上に、当該各直線と長手方向が一致するように成長する。

しかして、本実施形態のカーボンナノチューブの製造方法によれば、対となる電極３，３の並設方向（図７（ａ）における左右方向）において対向する小領域４ａ，４ａ間には１本のカーボンナノチューブのみが成長することとなり、対となる触媒金属部４，４間に成長するカーボンナノチューブ同士が干渉して絡み合うのを防止することができる。

なお、上記参考例および上記各実施形態で説明したカーボンナノチューブの製造方法は、絶縁層２の一表面に平行な面内で長手方向を所望の方向に一致させる必要のある種々のカーボンナノチューブ応用デバイスの製造方法に適用できる。ここに、上記参考例および上記各実施形態では、基板１としてシリコン基板を用いているが、基板１はカーボンナノチューブ応用デバイスの仕様に応じて適宜選定すればよく、シリコン基板以外の半導体基板（例えば、ＧａＡｓ基板、ＩｎＰ基板、ＳｉＣ基板など）や、所謂ＳＯＩ基板などを用いてもよいし、絶縁性基板を用いて当該絶縁性基板自体が絶縁層２を構成するようにしてもよい。

参考例におけるカーボンナノチューブの製造方法の説明図であって、（ａ）は主要工程平面図、（ｂ）は主要工程断面図である。同上におけるカーボンナノチューブの製造方法の説明図である。実施形態１におけるカーボンナノチューブの製造方法の説明図であって、（ａ）は主要工程平面図、（ｂ）は主要工程断面図である。実施形態２におけるカーボンナノチューブの製造方法の説明図であって、（ａ）は主要工程平面図、（ｂ）は主要工程断面図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図である。実施形態３におけるカーボンナノチューブの製造方法の説明図であって、（ａ）は主要工程平面図、（ｂ）は主要工程断面図である。同上における他の製造方法の説明図であって、（ａ）は主要工程平面図、（ｂ）は主要工程断面図である。実施形態４におけるカーボンナノチューブの製造方法の説明図であって、（ａ）は主要工程平面図、（ｂ）は主要工程断面図である。従来例におけるカーボンナノチューブの製造方法の説明図であって、（ａ）は主要工程平面図、（ｂ）は主要工程断面図である。他の従来例におけるカーボンナノチューブの製造方法の説明図である。

１基板
２絶縁層
３，３電極
４，４触媒金属部

Claims

絶縁層の一表面上に少なくとも一対の電極を対となる電極同士の対向面が平行となる形で形成してから、対となる電極間に電圧を印加するときに電界が形成される領域において各電極それぞれに接して且つ絶縁層側とは反対側が露出する触媒金属部の対を形成した後、対となる電極間に電圧を印加し且つ絶縁層の前記一表面側に炭素を含む原料ガスを供給して対となる触媒金属部間にカーボンナノチューブを成長させるようにし、触媒金属部の対の形成にあたっては、絶縁層の前記一表面に平行な面内で対となる電極同士を結ぶ直線に直交する方向において各触媒金属部それぞれが複数個ずつの小領域に分離された形で触媒金属部の対を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。
触媒金属部の対の形成にあたっては、対となる触媒金属部同士の互いの対向面が対となる電極同士の互いの対向面と平行になる形状の触媒金属部を、対となる電極における互いの対向面側の端部上に形成することを特徴とする請求項１記載のカーボンナノチューブの製造方法。
触媒金属部の対の形成にあたっては、対となる触媒金属部同士の互いの対向面が対となる電極同士の対向面と同一平面内に揃う形状の触媒金属部を、対となる電極それぞれの上に形成することを特徴とする請求項１記載のカーボンナノチューブの製造方法。
触媒金属部の対の形成にあたっては、対となる触媒金属部同士の互いの対向面が対となる電極同士の互いの対向面と平行になる形状の触媒金属部を、電極上と電極間の空間における絶縁層上とに跨って形成することを特徴とする請求項１記載のカーボンナノチューブの製造方法。
触媒金属部の対の形成にあたっては、小領域を多角形状とし且つ対となる小領域それぞれの１つの角同士が対向する形で触媒金属部の対を形成することを特徴とする請求項１記載のカーボンナノチューブの製造方法。
触媒金属部の対の形成にあたっては、小領域を円形状とすることを特徴とする請求項１記載のカーボンナノチューブの製造方法。
絶縁層の一表面上に少なくとも一対の電極を対となる電極同士の対向面が平行となる形で有するとともに、対となる電極間に電圧を印加するときに電界が形成される領域において各電極それぞれに接して且つ絶縁層側とは反対側が露出する触媒金属部の対を有し、触媒金属部は、絶縁層の前記一表面に平行な面内で対となる電極同士を結ぶ直線に直交する方向において各触媒金属部それぞれが複数個ずつの小領域に分離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装置。