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半導体性単層カーボンナノチューブの選択的配向合成技術の開発とデバイス応用

Research Project

Project/Area Number 11J08717
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

井ノ上 泰輝  東京大学, 大学院工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords単層カーボンナノチューブ / CVD合成 / 配向合成 / 水晶基板 / 配向制御
Research Abstract

高密度に水平配向した半導体単層カーボンナノチューブ(SWNT)を得てデバイス応用することを目指し, 今年度は以下の研究を行った. まず, 合成時の炭素源供給量の低下により水晶基板上での水平配向SWNTの合成密度が増加するという前年度までの研究内容をまとめ, 査読付国際雑誌へ論文を発表した. これは水平配向SWNTの高密度合成のために重要な知見だといえる. さらに, 合成された水平配向SWNTの構造の詳細な評価を行った, 特にSWNTが一方向に醍列している形態を利用して, SWNT一本毎の構造と長さを対応づけて分析した. 原子間力顕微鏡測定を用いてSWNTの直径と長さの関係を調べ, 直径1.0nm以下の比較的小さいSWNTと比較して直径の大きいSWNTは長く成長することが示された. より詳細にSWNTの構造を分析することで, SWNTの構造選択合成への手がかりが得られる可能性がある. また, 合成されたSWNT中には金属SWNTと半導体SWNTが混在することから, 電界効果トランジスタ(FET)への応用のためには金属SWNTを除去する方法が必要とされている. そこで, SWNTを有機膜で覆った状態で通電加熱することで金属SWNTの燃焼範囲を増大するという新手法を提案した, この方法により, 電極間をつなぐSWNTが全長にわたって除去できることを示した. 一度の処理で大面積に金属SWNTを除去できることから, 多数のFETを効率的に作製できる可能性がある. この手法について特許を出願し, 査読付国際雑誌へ論文を投稿した.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (51 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (42 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Effect of Gas Pressure on the Density of Horizontally Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes Grown on Quartz Substrates2013

    • Author(s)
      T. Inoue, D. Hasegawa, S. Badar, S. Aikawa, S. Chiashi, S. Maruyama
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 117 Issue: 22 Pages: 11804-11810

    • DOI

      10.1021/jp401681e

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      S. Harish, K. Ishikawa, E. Einarsson, S. Aikawa, T. Inoue, P. Zhao, M. Watanabe, S. Chiashi, J. Shiomi, S. Maruyama
    • Journal Title

      Materials Express

      Volume: 2 Issue: 3 Pages: 213-223

    • DOI

      10.1166/mex.2012.1074

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    • Author(s)
      S.Chiashi, H.Okabe, T.Inoue, I.Shiomi, T.Sato, S.Kono, M.Terasawa, S.Maruyama
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: 116 Issue: 12 Pages: 6805-6808

    • DOI

      10.1021/jp210121n

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    • Author(s)
      S.Aikawa, E.Einarsson, T.Inoue, R.Xiang, S.Chiashi, J.Shiomi, E.Nishikawa, S.Maruyama
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 50 Issue: 4S Pages: 04DN08-04DN08

    • DOI

      10.1143/jjap.50.04dn08

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    • Author(s)
      B.Hou, R.Xiang, T.Inoue, E.Einarsson, S.Chiashi, J.Shiomi, A.Hiyosbi, S.Maruyama
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 50 Issue: 6R Pages: 580-588

    • DOI

      10.1143/jjap.50.065101

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      第46回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
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      東京大学, 東京
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      2014-03-05
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      第46回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
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      東京大学, 東京
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      札幌, 北海道
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      2013-11-07
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      海野貴徳, 井ノ上泰輝, 千足昇平, 丸山茂夫
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      第45回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
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      大阪大学, 大阪
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      井ノ上泰輝, 長谷川大祐, 千足昇平, 丸山茂夫
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      第45回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
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      2013-08-05
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      S. Chiashi, T. Inoue, K. Otsuka, D. Hasegawa, S. Badar, S. Mauyama
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      NT13 The Fourteenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes
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      Espoo, Fiuland
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      2013-06-25
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      K. Cui, T. Chiba, T. Thurakitseree, X. Chen, H. Kinoshita, P. Zhao, T. Inoue, E. Einarsson, S. Chiashi, S. Maruyama
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      the 5th International Workshop on Nanotube Optics and Nanospectroscopy (WONTON 2013)
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      Santa Fe, New Mexico, USA
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      ウェスティンホテル仙台, 宮城
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      K. Cui, T. Chiba, H. Kinoshita, P. Zhao, T. Thurakitseree, T. Inoue, E. Einarrson, S. Chiashi, S. Maruyama
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      223rd ECS Meeting
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      Toronto, Canada
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      2013-05-13
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      大塚慶吾, 井ノ上泰輝, 長谷川大祐, 千足昇平, 丸山茂夫
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      第44回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
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      2013-03-12
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      4th International Conference on Advanced Nano Materials
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      Chennai, India
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      国立京都国際会館, 京都府
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      愛媛大学・松山大学, 愛媛
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      東北大学, 宮城
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      東北大学, 宮城
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      2012-09-06
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      東北大学, 宮城
    • Year and Date
      2012-09-05
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      S. Badar, 長谷川大祐, 井ノ上泰輝, 千足昇平, 丸山茂夫
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      東北大学,宮城
    • Year and Date
      2012-09-05
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      T. Inoue, D. Hasegawa, S. Badar, S. Chiashi, S. Maruyama
    • Organizer
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    • Place of Presentation
      Brisbane, Australia
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    • Organizer
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      Brisbane, Australia
    • Year and Date
      2012-06-25
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      大阪大学, 大阪
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      2012-06-15
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      T. Inoue, D. Hasegawa, S. Badar, S. Chiashi, S. Maruyama
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      ホテルルブラ王山, 愛知県
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      ホテルルブラ王山, 愛知県
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      Kyoto, Japan
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      タワーホール船堀,東京
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  • [Presentation] C60からの単層カーボンナノチューブCVD合成2011

    • Author(s)
      平松典大, 中村謙太, 井ノ上泰輝, 千足昇平, 丸山茂夫
    • Organizer
      第41回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      首都大学東京,東京
    • Year and Date
      2011-09-06
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 水晶基板上での水平配向単層カーボンナノチューブの密度制御合成2011

    • Author(s)
      千足昇平, 井ノ上泰輝, 長谷川大祐, 丸山茂夫
    • Organizer
      2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学,山形
    • Year and Date
      2011-08-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Density Controlled Growth of Horizontally Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes on R-cut Crystaly Quartz Substrates2011

    • Author(s)
      T.Inoue, D.Hasegawa, S.Badar, S.Chiashi, J.Shiomi, S.Maruyama
    • Organizer
      NT11 International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • Place of Presentation
      Cambridge, UK
    • Year and Date
      2011-07-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Flexible, Transparent, and Metal-Free Single-Walled Carbon Nanotube Field-Effect Transistors2011

    • Author(s)
      S.Aikawa, E.Einarsson, T.Inoue, S.Chiashi, J.Shiomi, E.Nishikawa, S.Maruyama
    • Organizer
      NT11 International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • Place of Presentation
      Cambridge, UK
    • Year and Date
      2011-07-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Alcohol CVD Growth of Horizontally Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes on R-cut Crystal Quartz Substrates2011

    • Author(s)
      T.Inoue, D.Hasegawa, S.Badar, S.Chiashi, J.Shiomi, S.Maruyama
    • Organizer
      The 5th TU-SNU-UT Joint Symposium
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2011-06-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 柔軟で透明,金属不要な単層カーボンナノチューブトランジスタ2011

    • Author(s)
      相川慎也, エリックエイナルソン, 井ノ上泰輝, 千足昇平, 塩見淳一郎, 西川英一, 丸山茂夫
    • Organizer
      ナノ学会第9回大会
    • Place of Presentation
      北海道大学,北海道
    • Year and Date
      2011-06-03
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] アルコールCVD法による水平配向単層カーボンナノチューブの高密度合成2011

    • Author(s)
      井ノ上泰輝, 長谷川大祐, 千足昇平, 塩見淳一郎, 丸山茂夫
    • Organizer
      第48回日本伝熱シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山コンベンションセンター,岡山
    • Year and Date
      2011-06-02
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/index-j.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 金属型カーボンナノチューブフリーのカーボンナノチューブアレイ及びその製造方法2014

    • Inventor(s)
      丸山 茂夫, 千足 昇平, 大塚 慶吾, 井ノ上 泰輝
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 東京大学, 昭和電工株式会社
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2014-03-01
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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