JPH0826897A - ボロンウィスカーの製造方法 - Google Patents

ボロンウィスカーの製造方法

Info

Publication number
JPH0826897A
JPH0826897A JP15977894A JP15977894A JPH0826897A JP H0826897 A JPH0826897 A JP H0826897A JP 15977894 A JP15977894 A JP 15977894A JP 15977894 A JP15977894 A JP 15977894A JP H0826897 A JPH0826897 A JP H0826897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
boron
rays
boride
whiskers
whisker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15977894A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahito Tomita
雅人 富田
Takayoshi Hayashi
孝好 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP15977894A priority Critical patent/JPH0826897A/ja
Publication of JPH0826897A publication Critical patent/JPH0826897A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】危険性の高い原料ガスを用いることなく、安全
な製造設備で、極めて細い径の良質のボロンウィスカー
を得る新規な製造方法を提供する。 【構成】金属または合金を媒体として、ホウ化物にエネ
ルギー線を照射して加熱し、ホウ化物を分解もしくは昇
華させ、気相−液相−固相(VLS)メカニズムでホウ
素ウィスカーを成長させる。照射するエネルギー線は、
赤外線、可視光、紫外線、X線、電子線、イオン線のう
ちの少なくとも1種を用いる。 【効果】ホウ化物に、エネルギー線を照射して分解また
は昇華させるだけで、細く(径が10〜1000nm程
度)、化学・物理的特性に優れた良質のボロンウィスカ
ーを製造することができる。さらに、従来法では得られ
なかった非晶質の優れた特性を持つボロンウィスカーが
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はホウ素ウィスカー(ボロ
ンウィスカー)の新規な製造方法に係り、特に危険性の
高い原料ガスを用いることなく、安全な製造設備で、径
が細く、物理・化学的特性に優れたボロンウィスカーの
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】金属、セラミックスまたは有機物等の材
料からなる数μmあるいはそれ以下の径の細いウィスカ
ーは、固相、液相または気相法によって合成される〔例
えば、A.P.Levitt,Whisker Technology,John Wiley
& Sons(1970)および大蔵明光:新素材プロセス総合
技術、R&Dプラニング,124(1987)〕。すでに、Si
C(炭化ケイ素)やK2O・6TiO2(チタン酸カリウ
ム)等のウィスカーは市販されており、高強度、高耐熱
性、高耐食性、高耐摩耗性を生かして、各種の複合素材
として利用されている。Si(ケイ素)やSiC等の材料
を用い、金(Au)等の金属を媒体としてウィスカーを
成長させる方法は古くから研究されており、そのウィス
カーの成長機構は、Vaper(気相)−Liquid(液相)−S
olid(固相)〔VLS〕メカニズムと呼ばれる代表例の
一つである。また、ホウ素ウィスカーについては、ハロ
ゲン化ボロン(BBr3、BCl3等)の化学気相成長
(CVD)法、ジボラン(B26)のプラズマCVD法
等を用いて、VLSメカニズムにより、ウィスカーの径
が数μm以上のα、β型菱面晶系、正方晶系の単結晶ウ
ィスカーが得られることが知られている〔I.Ahmad and
W.J.Heffernan,J.Electrochem.Soc.,1181670(19
71)および S.Komatsuand Y.Moriyoshi,J.Cryst.G
rowth,108,63(1991)〕。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術にお
いて、ハロゲン化ボロンのCVD法あるいはジボランの
プラズマCVD法等を用いてホウ素ウィスカーを製造す
る方法は、使用するジボラン等の原料ガスは危険性が高
く、製造設備等において安全性が要求されることから、
製造工程における手間や製造装置に掛かるコストが高く
なり、また、従来法で得られるボロンウィスカーは結晶
性であり、その成長方位も<111>方向に限られてい
るため、物理的・化学的特性も、その範囲が限られると
いう欠点があった。また、従来法で得られるボロンウィ
スカーは、ミクロン(μm)以上の径を持ち、ウィスカ
ーとしては径(太さ)が比較的大きいという問題があっ
た。
【0004】本発明の目的は、上記従来技術における問
題点を解決し、危険性の高い原料ガスを用いることな
く、安全な製造設備で、極めて細い径の良質のボロンウ
ィスカーを容易に、かつ安価に作製することができる新
規なボロンウィスカーの製造方法を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明者らは、ボロンウィスカーの成長方
法について、従来法の危険な原料ガスを用いることな
く、安全な製造設備で、径が細く、物理・化学的特性に
優れたボロンウィスカーが得られる方法について種々検
討を重ねた結果、金属または合金等を媒体として、ホウ
化物にエネルギー線を照射して加熱し、ホウ化物を分解
もしくは昇華させて、いわゆるVLS成長メカニズムに
よりホウ素のウィスカーを成長させることにより、径が
細く、良質のボロンウィスカーが得られることを見出し
たのである。本発明は、請求項1に記載のように、特定
の金属または合金等を媒体として、ホウ化物にエネルギ
ー線を照射して加熱し、ホウ化物を分解もしくは昇華さ
せ、VLS成長メカニズムによって、ホウ素ウィスカー
を成長させるボロンウィスカーの製造方法である。そし
て、照射するエネルギー線は、請求項2に記載のよう
に、赤外線、可視光、紫外線、X線、電子線およびイオ
ン線のうちから選択される少なくとも1種のエネルギー
線を用いるものである。本発明のボロンウィスカーの製
造方法において、請求項3に記載のように、金属等の媒
体またはホウ化物に照射するエネルギー線の種類および
照射量を調整して加熱温度を制御することにより、非晶
質で物理・化学的特性に優れたホウ素ウィスカーを効果
的に製造することも可能である。また、上記の金属等の
媒体またはホウ化物に照射するエネルギー線の種類や照
射量を調整して加熱温度を制御することにより、非晶質
と結晶質とが適宜混合された所望の物理・化学的特性に
優れたホウ素ウィスカーを得ることもできる。
【0006】
【作用】本発明のボロンウィスカーの製造方法の第1の
特徴は、請求項1に記載のように、従来のCVD法やプ
ラズマCVD法において用いられる危険な原料ガスを使
用することなく、金属等を媒体としてホウ化物にエネル
ギー線を照射して加熱し、ホウ化物を分解もしくは昇華
させると、媒体金属である金(Au)等の微粒子がボロ
ン蒸気を吸い込み、吐き出すような現象で、ホウ素ウィ
スカーを容易に成長させることができるので、安全性の
面で製造設備の大幅なコストダウンをはかることが可能
である。そして、請求項2に記載のように、ホウ化物を
分解もしくは昇華させるエネルギー線として、赤外線、
可視光、紫外線、X線、電子線、イオン線のうちから選
択される少なくとも1種のエネルギー線を使用すること
ができ、簡便なエネルギー線の照射装置を用いて良質の
ボロンウィスカーを容易に得ることができる。本発明の
ボロンウィスカーの製造方法の第2の特徴は、金属等の
媒体の種類、またはホウ化物に照射するエネルギー線の
種類および照射量を調整して加熱温度を制御することに
より、請求項3に記載のように、非晶質のホウ素ウィス
カーを製造することも可能である。 したがって、従来
のCVD法等により得られる<111>方位に成長した
結晶質のウィスカーとは異なる物理・化学的性質に優れ
た特性を持つボロンウィスカーを作製することができ
る。さらに、金属等の媒体の種類や、照射するエネルギ
ー線の種類や照射量を調整し、適宜、加熱温度を制御す
ることにより、非晶質と結晶質とが混合された所望の物
理・化学的特性を有するホウ素ウィスカーを得ることも
できる。本発明のボロンウィスカーの製造方法の第3の
特徴として、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に
記載の方法で製造したボロンウィスカーは、従来法で得
られるボロンウィスカーは径が1μm程度であるのに対
し、本発明のボロンウィスカーは従来の1/10から1
/100程度の細い径で、しかも特性に優れた良質のウ
ィスカーが得られる。本発明のボロンウィスカーの製造
方法において、媒体金属として金(Au)の他に、V、
Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Nb、Mo、Tc、
Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、W、ReまたはP
t等の単体金属、または上記の単体金属、および上記の
金属の酸化物、炭化物、その他の化合物のうちより選ば
れる少なくとも2種からなる合金を用いることができ
る。また、ホウ化物としては窒化ホウ素、ホウ酸または
酸化ホウ素等をボロンウィスカーの原料物質として用い
られる。
【0007】
【実施例】以下に本発明の実施例を挙げ、図面を用いて
さらに詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は、
以下に示す実施例の技術的内容のみによって限定される
ものではない。スパッタ法により、岩塩上に形成した厚
さ約300nmの非晶質窒化ホウ素膜に、平均厚さ3n
mの金を蒸着する。これを水面で剥離して、電子顕微鏡
用のグリッドにすくい上げ乾燥する。これを透過型電子
顕微鏡中で、200kVの加速電圧、電流密度100A
/cm2の電子線を10秒間照射して、窒化ホウ素膜の1
部を分解・昇華させることにより、窒化ホウ素膜上にボ
ロンウィスカーを成長させた。これを電子顕微鏡像(2
0万倍)で捉え、そのスケッチ図を、図1に示す。図1
に示すように、窒化ホウ素膜の表面部3から、良質のボ
ロンウィスカー1が成長している状況が観察される。な
お、ボロンウィスカー1の先端部には金(Au)の微粒
子2が付着している。図1から、ウィスカーの最小径は
約10 nmであった。また、分析用電子顕微鏡による
分析の結果、ボロンウィスカー1は非晶質を示し、ボロ
ン(B)含有量は、少なくとも90原子%以上であるこ
とが確認された。なお、上記の実施例において、媒体金
属として金(Au)を使用した場合を例に挙げたが、こ
の金の代わりに、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、
Zn、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、
Sn、W、ReまたはPt等の単体金属、もしくは上記の
金属の酸化物、炭化物、その他の化合物のうちから選択
される少なくとも2種以上の成分からなる合金を用いた
場合においても、上記実施例と同様のボロンウィスカー
が得られることを確認している。また、上記実施例にお
いては、ホウ化物として、非晶質の窒化ホウ素膜を例に
挙げて説明したが、非晶質の窒化ホウ素膜の代わりに、
ホウ酸、酸化ホウ素等のホウ化物の膜を用いた場合にお
いても、上記実施例と同様の良質のボロンウィスカーが
得られることを確認している。また、上記実施例におい
て、ホウ化物の分解または昇華するための加熱方法とし
て、電子顕微鏡中での電子線照射のみを用いたが、その
他に、照射するエネルギー線として、赤外線、可視光、
紫外線、X線、イオン線のうちの少なくとも1種のエネ
ルギー線を照射しても、上記実施例と同様の良質のボロ
ンウィスカーが得られることを確認している。
【0008】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明のボロンウ
ィスカーの製造方法によれば、従来のCVD法等の危険
な原料ガスを用いることなく、金属または合金を媒体と
してホウ化物にエネルギー線を照射して加熱し、ホウ化
物を分解または昇華するだけで、径が細く、化学・物理
的特性に優れた良質のボロンウィスカーを製造すること
ができる。そして、得られたボロンウィスカーの径は、
従来法で得られるボロンウィスカーよりも一段と径が細
く、例えば、径が10〜1000nm程度の良質のボロ
ンウィスカーが得られる。さらに、従来法では得られな
かった非晶質で優れた特性を持つボロンウィスカーを容
易に、かつ安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例で作製したボロンウィスカーの
成長状況を示す透過型電子顕微鏡写真(20万倍)のス
ケッチ図。
【符号の説明】
1…ボロンウィスカー 2…金(Au)の微粒子 3…窒化ホウ素膜の表面部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属または合金を媒体としてホウ化物にエ
    ネルギー線を照射して加熱し、該ホウ化物を分解もしく
    は昇華させて、気相−液相−固相の成長メカニズムによ
    ってホウ素ウィスカーを成長することを特徴とするボロ
    ンウィスカーの製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、照射するエネルギー線
    は、赤外線、可視光線、紫外線、X線、電子線、イオン
    線のうちから選択される少なくとも1種のエネルギー線
    を用いることを特徴とするボロンウィスカーの製造方
    法。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2において、非晶質
    のホウ素ウィスカーを成長することを特徴とするボロン
    ウィスカーの製造方法。
JP15977894A 1994-07-12 1994-07-12 ボロンウィスカーの製造方法 Pending JPH0826897A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15977894A JPH0826897A (ja) 1994-07-12 1994-07-12 ボロンウィスカーの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15977894A JPH0826897A (ja) 1994-07-12 1994-07-12 ボロンウィスカーの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0826897A true JPH0826897A (ja) 1996-01-30

Family

ID=15701063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15977894A Pending JPH0826897A (ja) 1994-07-12 1994-07-12 ボロンウィスカーの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0826897A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1314801A1 (de) * 2001-11-27 2003-05-28 Finpar Holding S.A. Verfahren zum Züchten fadenformiger Kristalle und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP2004196588A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 単結晶ホウ素ナノベルトの製造方法
CN104241482B (zh) * 2013-06-20 2017-02-08 山东浪潮华光光电子股份有限公司 一种具有ito纳米柱网状薄膜的led管芯及其制备方法
CN107352577A (zh) * 2017-06-28 2017-11-17 齐鲁工业大学 微纳网状结构In2O3/SnO2复合材料及其生长方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1314801A1 (de) * 2001-11-27 2003-05-28 Finpar Holding S.A. Verfahren zum Züchten fadenformiger Kristalle und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP2004196588A (ja) * 2002-12-18 2004-07-15 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 単結晶ホウ素ナノベルトの製造方法
CN104241482B (zh) * 2013-06-20 2017-02-08 山东浪潮华光光电子股份有限公司 一种具有ito纳米柱网状薄膜的led管芯及其制备方法
CN107352577A (zh) * 2017-06-28 2017-11-17 齐鲁工业大学 微纳网状结构In2O3/SnO2复合材料及其生长方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Synthesis and characterization of rutile SnO2 nanorods
Zhang et al. Silicon nanowires prepared by laser ablation at high temperature
JP4730707B2 (ja) カーボンナノチューブ合成用触媒及びその製造方法、触媒分散液、並びに、カーボンナノチューブの製造方法
US20100140588A1 (en) Catalyst support substrate, method for growing carbon nanotubes using the same, and transistor using carbon nanotubes
Singhal et al. Blue-shifted SPR of Au nanoparticles with ordering of carbon by dense ionization and thermal treatment
Liang et al. Growth and characterization of TiC nanorods activated by nickel nanoparticles
JP2003292313A (ja) 単層カーボンナノチューブの製造方法
Xu et al. Fabrication of CoO nanorods via thermal decomposition of CoC2O4 precursor
CN109012733A (zh) 一种g-C3N4包覆金属的核壳结构纳米复合物的制备方法
Liu et al. Morphologies and growth mechanisms of zirconium carbide films by chemical vapor deposition
Takaoka et al. Preparation and catalytic activity of nano-scale Au islands supported on TiO2
JPH0826897A (ja) ボロンウィスカーの製造方法
TW200927648A (en) Method for producing carbon nanocoils
US7338554B2 (en) Method of synthesising and growing nanorods from a metal carbide on a substrate, substrates thus obtained and applications thereof
WO2009008609A2 (en) Ferromagnetic single-crystalline metal nanowire and the fabrication method thereof
Kokai et al. Silicon-catalyzed growth of amorphous SiO x nanowires by continuous-wave laser ablation of SiO in high-pressure gas
Banis et al. Vanadium oxide assisted synthesis of networked silicon oxide nanowires and their growth dependence
Xie et al. Effect of accelerating voltage on crystallization of self-standing W-nanodendrites fabricated on SiO2 substrate with electron-beam-induced deposition
Liu et al. An alternative approach to in situ synthesize single crystalline ZnO nanowires by oxidizing granular zinc film
Fang et al. Structure and morphology of copper oxide composite materials synthesized by the arc discharge method
CN102553588B (zh) 一种氧化锌纳米线生长所用的催化剂及其应用
JP4576607B2 (ja) 単結晶硫化亜鉛ナノチューブとその製造方法
JP3972095B2 (ja) 単結晶ホウ素ナノベルトの製造方法
Reguer et al. Structural and electrical studies of conductive nanowires prepared by focused ion beam induced deposition
JPH09110408A (ja) 非晶質膜および非晶質膜の製造方法