JP5327899B2 - カーボンナノチューブ膜構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
5×1011本/cm2以上)が層状または束状に集合した構造体を意味する。また本明細書で言う「CNTフィルム」とは、複数のCNTが薄膜状あるいは薄板状に集合したものを意味し、シート状、フォイル状、リボン状を含むものとする。
〔2〕 前記カーボンナノチューブ層が設けられる基板を、前記カーボンナノチューブ層を形成するための基板とする。
〔3〕 前記カーボンナノチューブ層が設けられる基板を、前記カーボンナノチューブ層を形成するための基板とは別の基板とする。
〔4〕前記カーボンナノチューブ層を、高密度化処理された第1のカーボンナノチューブ層と、高密度化処理された第2のカーボンナノチューブ層を積層して構成されていることとする。
〔7〕前記高密度化処理が、ヘルマンの配向係数(Herman's Orientation Factor)が0.6以上となるように行われることとする。
〔8〕前記CNT層を所望の平面形状にパターニングすることとする。このようにすれば、所望の位置に所望の形状のCNT層を形成することができる。
〔9〕前記基板が、予め定められた形状の凹凸を有するものであることとする。
〔10〕前記凹凸形状部に、前記カーボンナノチューブ層が両持ち梁状又は片持ち梁状に載置されていることとする。
〔11〕凸部が複数ピラー状に形成され、ピラー状の凸部の高さとピラーの頂面の面積が制御され、ピラー状の凸部間に前記カーボンナノチューブ層が架橋するように載置されていることとする。
〔12〕カーボンナノチューブ層が、フィルム面内の一方向に配向した複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブフィルムを基板上に載置する載置工程と、前記カーボンナノチューブフィルムに高密度化処理を施してカーボンナノチューブの重量密度を0.1g/cm3以上にする高密度化工程とを含むプロセスを経て形成され、且つ、前記カーボンナノチューブがパターニングされているものとする。
〔13〕基板とカーボンナノチューブ層とを有するカーボンナノチューブ膜構造体であって、基板から突出した頂面が平坦な構造部をさらに有し、前記カーボンナノチューブ層が、フィルム面内の一方向に配向する複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブフィルムをその重量密度が0.1g/cm 3 以上にしてなるものであり、且つ前記基板上で前記構造部を覆うように3次元的に配置されるものものとする。
〔14〕前記凹凸形状部に、前記カーボンナノチューブ層が両持ち梁状又は片持ち梁状に載置されていることとする。
〔15〕凸部が複数ピラー状に形成され、ピラー状の凸部の高さとピラーの頂面の面積が制御され、ピラー状の凸部間に前記カーボンナノチューブ層が架橋するように載置されていることとする。
〔16〕基板と、該基板から突出した平坦な頂面を有する構造部と、前記基板上で前記構造部を覆うように3次元的に配置されるカーボンナノチューブ層とを有するカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法であって、前記カーボンナノチューブ層の形成工程が、フィルム面内の一方向に配向した複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブフィルムを前記構造部を含む前記基板上に載置する載置工程と、前記カーボンナノチューブフィルムに高密度化処理を施してカーボンナノチューブの重量密度を0.1g/cm 3 以上とする高密度化工程とを含むこととする。
〔17〕前記載置工程が、複数の前記カーボンナノチューブフィルムを前記基板上に積層して載置する工程であるものとする。
〔18〕前記高密度化工程が、液体に晒した前記カーボンナノチューブフィルムをカーボンナノチューブの配向性を維持させたまま乾燥させる工程であることとする。
〔19〕前記構造部が、前記載置工程の前に配置される所定形状の犠牲層であり、前記高密度化工程の後に該犠牲層を除去することによって前記カーボンナノチューブ層の形状制御を行うこととする。
〔20〕フィルム面内の一方向に配向した複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブフィルムを有するカーボンナノチューブ薄膜の製造方法であって、前記カーボンナノチューブフィルムを基板上に載置する載置工程と、前記カーボンナノチューブフィルムに高密度化処理を施してカーボンナノチューブの重量密度が0.1g/cm 3 以上であるカーボンナノチューブ層を形成する高密度化工程と、前記高密度化されたカーボンナノチューブ層を前記基板から剥離する剥離工程とを含むものとする。
<CNT膜構造体>
本発明の一実施形態に係るCNT膜構造体の基本構造を、図3の模式的断面図に示す。本実施形態のCNT膜構造体1は、CVD法によるCNTの合成に用いた合成用基板とは別のウエハ基板2の表面に、ウエハ基板2の表面と平行な一方向に配向する複数のCNTの集合体を高密度化してなるCNT層3を被着して構成される。なお、ケースによっては、合成用基板をそのままウエハ基板2として用いてもよい。また、CNT層3は1枚又は複数枚のCNTフィルムを用いて形成することができる。
<立体CNTマイクロ構造体>
次に、本発明の別の実施形態に係る立体CNTマイクロ構造体について述べる。このCNTマイクロ構造体は、凸状構造物等を有するウエハ基板を用いて形成する。このウエハ基板の製造手順は図7に示すとおりである。
<架橋CNTマイクロ構造体>
次に、本発明の別の実施形態に係る架橋CNTマイクロ構造体について述べる。この架橋CNTマイクロ構造体は、立体CNT膜構造体のCNT膜を所定のパターンに形成することにより得られる。
雰囲気ガス:ヘリウム;供給速度100sccm
圧力1大気圧
触媒賦活物質:水蒸気(存在量);9ppm
還元ガス:水素;供給速度900sccm
反応温度:750℃
反応時間:20分
シャワーヘッド:(表面サイズ:60.0mm×16.7mm、噴出孔径:0.4mm、噴出孔数:17行×6列等間隔)
各弁は、初期状態では、58が開放、51から57が遮断されているものとする。
高密度化乾燥する際に溶媒が高密度化したCNTフィルム内に残ることがあった。これについては、
CNTフィルムの厚みを20μm以下に薄くするとともに、の積層数を実体顕微鏡で数えることにより問題解消ができる。;また20μm以下の厚みのXNTフィルムでも反り返りが起こる場合は、観察に用いる顕微鏡の照明の強度を、乾燥する直前に照明強度を最大から最小に変化させることにより問題解消ができる。CNTフィルムの乾燥状態が制御され反り返りを抑制できているものと推認される。また、高密度化に用いる基板上に載せた溶液に、CNTフィルム、もしくはCNTフィルムを扱うピンセット、CNTフィルムを扱っているメンブレンを十分に浸し、実体顕微鏡にて観察し、泡が生じないようにすることができる。さらに、ピンセットの先に、メンブレンフィルターを把持して、CNTフィルム同様基板上の溶液に浸し、顕微鏡でCNTフィルムの配向方向を観察しながら、ピンセットすなわちメンブレンフィルターを操作し、溶液中でCNTフィルムを動かすことにより、所望の位置、所望の配向に配置することができる。さらに、ピンセットで把持したCNTフィルムを、位置制御が可能な先端を有するマニュピュレーターに移し、マニュピュレーターにて所望の位置、所望の配向で、CNTフィルムを制御して配置し、マニュピュレーターで基板上に押さえ、その後、高密度化に用いる液体を滴下することにより、高密度化を行うことができる。位置制御が可能な先端として、タングステンのような高度を有する針状もしくは棒状の先端でも良く、または樹脂のような柔軟性のある先端でも良い。さらには、ピンセットのような端可能な治具を先端として利用しても良い。また、反り返りを効果的に防止できる高密度化に用いる溶液として好適には、メタノールが使用されるが、ケースバイケースで判断する。
CNT成長工程(a)
基板上に、厚み8μm、4μm、2μm、1μmもしくは0.5μm、幅1.5mm(触媒塗布エリア)、高さ500オm(CNTの軸方向)程度の配向CNTフィルムを、各厚みにおいて1枚以上の集団で成長させたCNTフィルム群を成長させる。
CNTフィルム取り外し工程(b)
合成樹脂製のメンブレンを、ピンセットに把持もしくは貼り付けておき、メンブレンを加工する。好適には、加工したメンブレンが、CNTフィルムに接触させたとき、十分な接触面積を稼げればよく、CNTフィルムより大きくても小さくてもよい。この場合、メンブレンとしてPTFE濾紙を好適に用いることができるが、接触した際に、CNTフィルムを貼り付かせることが出来るものであれば、PTFE濾紙以外でも使用可能である。上記CNTフィルム群から実験に適切な厚みのCNTフィルムを選択する。そして上記処理をしたメンブレンを、選択したCNTフィルム群の一番端にあるCNTフィルムに当て、CNTフィルムをメンブレンに移す。所望の厚みが得られない場合は、とったCNTフィルムを両面テープにつけ、メンブレンから剥がし、また上記操作を繰り返す。
CNTフィルムの載置、固定工程(c、d)
載置する基板に、IPA溶液を滴下し表面上に液玉を作り、その中にメンブレンごとカーボナノチューブフィルムを、実体顕微鏡の観察下で浸す。IPAの蒸発の際、実体顕微鏡で観察しながら、メンブレンを動かし、CNTフィルムの載置位置、配向方向を制御する。CNTフィルムは通常溶液に浸した際泳ぐが、溶液が蒸発し、動くことが不可能になる段階まで、観察し、溶液の蒸発に伴う載置位置、配向方向の変化を制御する。IPA溶液の蒸発し、液量が少なくなり、CNTフィルムが移動不可能になったら、CNTフィルム表面を観察し、溶液が蒸発しCNTの表面が見えるまで乾燥させる。
乾燥工程(e)
乾燥を十分に行うため、レジスト塗布前に、真空中180度で10分間乾燥を行う。
CNT成長工程(a)
基板上に、厚み8μm、4μm、2μm、1μmもしくは0.5μm、幅1.5mm(触媒塗布エリア)、高さ500μm(CNTの軸方向)程度の配向CNTフィルムを、各厚みにおいて1枚以上の集団で成長させたCNTフィルム群(1つの群は全て同じ厚み、同じ間隔のCNTフィルムにする。)を成長させる。
CNTフィルム取り外し工程(b)
上記CNTフィルム群から実験に適切な厚みのCNTフィルムを選択する。ピンセットにて、CNTフィルムを実体顕微鏡下で1枚のみ把持し(厚さ2μm以上の場合に可能)基板から取り出す(2枚以上基板からとった場合は、実体顕微鏡下で、2本のピンセットを駆使して、1枚のみを取り出す)。
乾燥工程
乾燥を十分に行うため、レジスト塗布前に、真空中180℃で10分間乾燥を行う。
基板上に、厚み8μm、4μm、2μm、1μmもしくは0.5μm、幅1.5mm(触媒塗布エリア)、高さ500μm(CNTの軸方向)程度の配向CNTフィルムを、各厚みにおいて1枚以上の手段で成長させたCNTフィルム群(1つの群は全て同じ厚み、同じ間隔のCNTフィルムにする。)を成長させる。
上記5のマニュピュレーターの他に、柔らかい針先を有するマニュピュレーターを用い、二つのマニュピュレーターを操作して、CNTフィルムを基板上の所望の位置に所望の配向で載置する。載置の際、CNTフィルムを両端を基板にマニュピュレーターの二つの針でおさえる。この際、針を強く押さえつけてCNTフィルムを破らないように、基板を針につける前に、基板と針とが接する点を調整し、接点以上に針が基板を押さない様に事前に調整をしておく。
<ピラー形成工程>
500nm厚の酸化膜付きのシリコン基板を用意し、これの表面をIPAで超音波洗浄した後にO2プラズマを300Wで1分間照射して清浄化した上で、スピンコーター(1H−D7/ミカサ)を用いたスピンコート法でレジスト(ZEP−520A/日本ゼオン)を塗布し、150℃で3分間ベークした。
<化学気相成長工程><載置工程><高密度化工程>
別工程で作製したCNTフィルム12をメンブレン付きピンセットを用いて合成基板11から取り外し、上記のようなピラー群が形成された各ウエハ基板22の表面に載置し、それをIPAに満遍なく晒し、大気中で5分間自然乾燥させた後、真空引きしながら180℃で10分間ベークしてさらに乾燥させた。これにより、CNTフィルムが高密度化すると共にウエハ基板22の表面に密着し、高密度化したCNT層24が表層に形成されたCNT膜構造体21を得た。ここでウエハ基板22の表面に残ったNi層が、CNT層の密着性をより一層高める作用をなす。CNT層24は、互いに隣り合うピラー同士間を架橋する両持ち梁の長手方向についてCNTが配向しており、重量密度:0.48g/cm3、厚さ:250nm、全面積:110μm×110μmであった。
<パターニング工程>
ピラー23、すなわち予め定められた立体形状部を備えたウエハ基板22にCNT層24を被着してなるCNT膜構造体21は、周知のパターニング技術を利用して加工することができる。
図32(左上)の様に、任意の基板を用意する。図32(真ん中上)のように、何らかの処理により除去が可能なレジスト等の物質で、形状パターンを構築する。もしくは前記プロセスを経ないで、何らかの処理により除去可能な物質で予め凹凸形状を有した基板を利用してもよい。次に、何らかの処理により除去可能な物質で凹凸形状を有する基板上にCNT膜構造体を形成する(図32(右上))。上記凹凸形状の上に形成されたCNT膜構造体の上に,レジスト塗布を行い、基板の凹凸状にある、前記CNT膜構造体の上にレジストマスクを立体CNTマイクロ構造体として得たい立体形状の上に、所望の形状で構築する(図32(右下))。
PTFE製のメンブレンフィルターを、X形のピンセットに把持し、3mm×1mm位のエリアが把持部意外に出来るよう加工する。
500nm厚の酸化膜付きのシリコン基板を用意し、これの表面をIPAで超音波洗浄した後、O2プラズマに300W、1分間暴露し基板を清浄化した。基板清浄化後上で、スピンコーターを用いてレジストZEP−520Aを4700rpmでスピンコートし、コート後150℃で3分間ベークした。電子線描画装置でレジスト層にピラーの頂面を描画し、現像液ZED−N50/で現像し、ピラーとする部分以にマスクを形成した。マスクから露出した部分、つまりピラーの頂面となる部分に厚さ100nmのNi層をスパッタリング装置にて成膜した後、ストリップ液ZDMACでレジストを除去し、かつIPAでリンスし、表面の一部がNi層でマスクされたシリコン基板を得た。
残渣除去のため、O2を76sccm、CHF3を4sccm流入させ、チェンバー内の圧力を10Paに保ち、出力を80Wで1分行う。場合により上記操作を順番に2、3回繰り返す。プロセス終了後真空雰囲気から取り出す。
残渣除去のため、O2を10sccm、Arを10sccm流入させ、チェンバー内の圧力を10Paに保ち、出力を80Wで40秒乃至1分行う。残渣除去のため、O2を76sccm、CHF3を4sccm流入させ、チェンバー内の圧力を10Paに保ち、出力を80Wで1分行う。場合により上記操作を順番に2、3回繰り返す。プロセス終了後真空雰囲気から取り出す。
〔検証例1〕
本発明の高密度化工程における高密度化処理の前後での膜厚および重量密度の制御性を検証した結果を以下に示す。このための実験条件は、所望の厚さのCNTフィルムを所望の枚数得るために、化学気相成長工程に供する金属触媒膜の幅(高密度化前のCNTフィルムの厚さ)を、1μmを2セット、2μmを1セット、4μmを2セット、7.5μmを4セットと設定した。
〔検証例2〕
異方性の程度、換言すると配向性の度合いは、CNT薄膜の抵抗率を四端子法で計測することによって知ることができる。この四端子法は、例えば図20に示すように、幅が2μmの4つのAu電極7a〜7dを2μmの間隔をおいて配置してなる計測サイトにCNT薄膜5を載置して行う。
〔検証例3〕
厚さが450nm、CNTの重量密度が0.46g/cm3、CNTの平均直径が2.8nmのCNT薄膜について、ヘルマンの配向係数によって配向性を定量的に評価した。
1.Klug, H. and Alexander, L.E., X-ray Diffraction Procedures, (2nd ed., John Wiley & Sons, Inc.,New York, 1974).
2.Lovell, R. and Mitchell, G.R., Acta Crystallogr A37, 135 (1981).
繊維などの配向性の評価法として、X線回折測定法が一般に知られているが、これは試料に対するX線の入射角度と回折強度との関係から算出するものであり、膜の平面に沿ってCNTが配向した薄膜の場合、厚さが極度に小さい試料では、配向方向に平行な方向からの入射に対する回折強度の計測が不能であった。それが本検証例によると、原子間力顕微鏡(AFM)による平面画像から高速フーリエ変換を用いて配向性を評価するので、厚さが極度に小さい薄膜でも容易に配向性を評価することができる。
〔検証例4〕
透明なガラススライド上に置いた厚さ306nmと835nmの2つのCNT薄膜に対して640nmの波長の光を照射してCNT薄膜の透過率を計測した。その結果、それぞれ61.8%と16.7%の値を示した。
Claims (20)
- 基板とカーボンナノチューブ層とを有するカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法であって、
フィルム面内の一方向に配向した複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブフィルムを基板上に載置する載置工程と、
前記カーボンナノチューブフィルムに高密度化処理を施してカーボンナノチューブの重量密度を0.1g/cm3以上にする高密度化工程とを含むことを特徴とするカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。 - 前記カーボンナノチューブ層が設けられる基板が、前記カーボンナノチューブ層を形成するための基板であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- 前記カーボンナノチューブ層が設けられる基板が、前記カーボンナノチューブ層を形成するための基板とは別の基板であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- 前記カーボンナノチューブ層が、高密度化処理された第1のカーボンナノチューブ層と、高密度化処理された第2のカーボンナノチューブ層を積層して構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- 前記載置工程が、複数の前記カーボンナノチューブフィルムを前記基板上に積層して載置する工程であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- 前記高密度化工程が、液体に晒した前記カーボンナノチューブフィルムをカーボンナノチューブの配向性を維持させたまま乾燥させる工程であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- 前記高密度化処理が、ヘルマンの配向係数(Herman's Orientation Factor)が0.6以上となるように行われることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- 前記カーボンナノチューブ層を所望の平面形状にパターニングすることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- 前記基板が、予め定められた形状の凹凸を有するものであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- 前記凹凸形状部に、前記カーボンナノチューブ層が両持ち梁状又は片持ち梁状に載置されていることを特徴とする請求項9に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- 凸部が複数ピラー状に形成され、ピラー状の凸部の高さとピラーの頂面の面積が制御され、ピラー状の凸部間に前記カーボンナノチューブ層が架橋するように載置されていることを特徴とする請求項9に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- カーボンナノチューブ層が、フィルム面内の一方向に配向した複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブフィルムを基板上に載置する載置工程と、
前記カーボンナノチューブフィルムに高密度化処理を施してカーボンナノチューブの重量密度を0.1g/cm3以上にする高密度化工程とを含むプロセスを経て形成され、且つ、前記カーボンナノチューブ層がパターニングされていることを特徴とするカーボンナノチューブ膜構造体。 - 基板とカーボンナノチューブ層とを有するカーボンナノチューブ膜構造体であって、
基板から突出した頂面が平坦な構造部をさらに有し、
前記カーボンナノチューブ層が、フィルム面内の一方向に配向する複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブフィルムをその重量密度が0.1g/cm 3 以上にしてなるものであり、且つ前記基板上で前記構造部を覆うように3次元的に配置されるものであることを特徴とするカーボンナノチューブ膜構造体。 - 前記凹凸形状部に、前記カーボンナノチューブ層が両持ち梁状又は片持ち梁状に載置されていることを特徴とする請求項13に記載のカーボンナノチューブ膜構造体。
- 凸部が複数ピラー状に形成され、ピラー状の凸部の高さとピラーの頂面の面積が制御され、ピラー状の凸部間に前記カーボンナノチューブ層が架橋するように載置されていることを特徴とする請求項13に記載のカーボンナノチューブ膜構造体。
- 基板と、該基板から突出した平坦な頂面を有する構造部と、前記基板上で前記構造部を覆うように3次元的に配置されるカーボンナノチューブ層とを有するカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法であって、
前記カーボンナノチューブ層の形成工程が、フィルム面内の一方向に配向した複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブフィルムを前記構造部を含む前記基板上に載置する載置工程と、
前記カーボンナノチューブフィルムに高密度化処理を施してカーボンナノチューブの重量密度を0.1g/cm 3 以上とする高密度化工程とを含むことを特徴とするカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。 - 前記載置工程が、複数の前記カーボンナノチューブフィルムを前記基板上に積層して載置する工程であることを特徴とする請求項16に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- 前記高密度化工程が、液体に晒した前記カーボンナノチューブフィルムをカーボンナノチューブの配向性を維持させたまま乾燥させる工程であることを特徴とする請求項16又は17に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- 前記構造部が、前記載置工程の前に配置される所定形状の犠牲層であり、前記高密度化工程の後に該犠牲層を除去することによって前記カーボンナノチューブ層の形状制御を行うことを特徴とする請求項16乃至18のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブ膜構造体の製造方法。
- フィルム面内の一方向に配向した複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブフィルムを有するカーボンナノチューブ薄膜の製造方法であって、
前記カーボンナノチューブフィルムを基板上に載置する載置工程と、
前記カーボンナノチューブフィルムに高密度化処理を施してカーボンナノチューブの重量密度が0.1g/cm 3 以上であるカーボンナノチューブ層を形成する高密度化工程と、
前記高密度化されたカーボンナノチューブ層を前記基板から剥離する剥離工程とを含むことを特徴とするカーボンナノチューブ薄膜の製造方法。
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KR102431014B1 (ko) * | 2014-11-21 | 2022-08-09 | 린텍 가부시키가이샤 | 카본나노튜브 시트의 제조 방법 및 카본나노튜브 시트 |
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AU2016242001B2 (en) * | 2015-03-31 | 2020-04-30 | Lintec Corporation | Laminated body |
WO2017038413A1 (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | 日本ゼオン株式会社 | 複合材料の製造方法および複合材料 |
EP3453675B1 (en) * | 2016-05-02 | 2022-09-07 | LINTEC Corporation | Method for modifying carbon nanotube sheet, modified carbon nanotube sheet, method for manufacturing adhesive sheet, and adhesive sheet |
CN108132579B (zh) * | 2016-12-01 | 2020-09-25 | 清华大学 | 光刻掩模板 |
CN108132585B (zh) * | 2016-12-01 | 2020-02-07 | 清华大学 | 微纳米结构的制备方法 |
US11161329B2 (en) * | 2017-04-12 | 2021-11-02 | Lintec Of America, Inc. | Multilayer composites comprising heat shrinkable polymers and nanofiber sheets |
EP3717405A4 (en) * | 2017-11-28 | 2021-12-15 | Atomic Energy of Canada Limited/ Énergie Atomique du Canada Limitée | SINGLE WALL CARBON NANOTUBES BASED SLUDGE FOR IMPROVED NUCLEAR FUEL CLADDING AND ITS MANUFACTURING PROCESS |
JP7019472B2 (ja) * | 2018-03-22 | 2022-02-15 | 三井化学株式会社 | カーボンナノチューブ自立膜の製造方法、およびペリクルの製造方法 |
CN114057184B (zh) * | 2020-07-31 | 2023-06-09 | 北京大学 | 一种自支撑碳纳米管薄膜靶的密度调控方法和制备装置 |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2005100757A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Yoshinori Ando | カーボンナノチューブ製フィラメントおよびその利用 |
JP2008230957A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-10-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | カーボンナノチューブ膜構造体及びその製造方法 |
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JP2001030200A (ja) * | 1999-07-22 | 2001-02-06 | Nec Corp | フィルムおよびこれを用いた積層体の製造方法 |
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JP2003081622A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Sanyo Electric Co Ltd | カーボンナノチューブ集合体ならびにそれを用いた電子素子および電子回路 |
JP2005534515A (ja) * | 2002-08-01 | 2005-11-17 | ステイト オブ オレゴン アクティング バイ アンド スルー ザ ステイト ボード オブ ハイヤー エデュケーション オン ビハーフ オブ ポートランド ステイト ユニバーシティー | ナノスケール構造物を所定位置に合成する方法 |
JP2004327208A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 電子放出源およびその製造方法 |
US7378715B2 (en) * | 2003-10-10 | 2008-05-27 | General Electric Company | Free-standing electrostatically-doped carbon nanotube device |
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JP4817296B2 (ja) * | 2006-01-06 | 2011-11-16 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 配向カーボンナノチューブ・バルク集合体ならびにその製造方法および用途 |
WO2007099975A1 (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-07 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | カーボンナノチューブ集合体、カーボンナノチューブ繊維及びカーボンナノチューブ繊維の製造方法 |
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JP2005100757A (ja) * | 2003-09-24 | 2005-04-14 | Yoshinori Ando | カーボンナノチューブ製フィラメントおよびその利用 |
JP2008230957A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-10-02 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | カーボンナノチューブ膜構造体及びその製造方法 |
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