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Pattern growth of carbon nanotube using porous silica mask layer over silicon

Research Project

Project/Area Number 18K04705
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

Takahashi Ryoji  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (80292663)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 文哉  愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 講師 (00709488)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords多孔質膜 / 半導体のパターン成長 / シリカ / 相分離 / アルミナ / 陽極酸化 / シリコン / パターニング / カーボンナノチューブ / 半導体 / 半導体ナノロッドアレイ / 酸化物マスク / シリコン基板 / 表面修飾 / カーボンナノファイバーアレイ
Outline of Final Research Achievements

In this study, pattern growth of a semiconductor on a single crystal Si was performed by vapor phase deposition on a Si surface modified with an oxide thin film having cylinder-type vertical through holes.
The pattern film on the Si surface was formed by two methods. By dip coating of a sol-gel solution which shows phase separation during processing, films with micrometer size cylinder-type pores were obtained. By anodization of aluminum deposited on Si, films with several tens nanometer size cylinder-type pores were obtained. We also demonstrated that the obtained pattern film can be used to grow carbon nanotube patterns on Si.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

Si基板上に半導体結晶を異方成長させるSi表面修飾において、リソグラフィー技術を利用したパターン成長が大きな関心を集めている。本研究では従来半導体成長のパターン作製法として利用された例のない液相法により容易に大面積のパターン膜の生成が可能であること、またその細孔径が制御可能であることを示した。作製したパターン膜を利用した半導体のパターン成長が可能なことを実証しており、今後CNTの成長のみならず、半導体結晶のエピタキシャルパターン成長など多様な構造制御された半導体合成の可能性を示した点で有意義である。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Vapor-phase hydrogenation of levulinic acid to γ-valerolactone over Cu-Ni alloy catalysts2021

    • Author(s)
      Yanase Daichi、Hara Takayoshi、Sato Fumiya、Yamada Yasuhiro、Sato Satoshi
    • Journal Title

      Applied Catalysis A: General

      Volume: 616 Pages: 118093-118093

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2021.118093

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dehydration of biomass-derived butanediols over rare earth zirconate catalysts2020

    • Author(s)
      A. Matsuda, Y. Matsumura, K. Nakazono, F. Sato, R. Takahashi, Y. Yamada, S. Sato
    • Journal Title

      Catalysts

      Volume: 10 Issue: 12 Pages: 1392-1392

    • DOI

      10.3390/catal10121392

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Vapor-phase catalytic dehydration of butanediols to unsaturated alcohols over yttria-stabilized zirconia catalysts2019

    • Author(s)
      Shota Ohtsuka, Takuma Nemoto, Rikako Yotsumoto, Yasuhiro Yamada, Fumiya Sato, Ryoji Takahashi, Satoshi Sato
    • Journal Title

      Applied Catalysis A: General

      Volume: 575 Pages: 48-57

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2019.02.013

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic dehydration of 1,3-butanediol over oxygen-defected fluorite Yb<inf>2</inf>Zr<inf>2</inf>O<inf>7</inf>2019

    • Author(s)
      Takuma Nemoto, Yasuhiro Yamada, Fumiya Sato, Ryoji Takahashi, Satoshi Sato
    • Journal Title

      Molecular Catalysis

      Volume: 473 Pages: 110399-110399

    • DOI

      10.1016/j.mcat.2019.110399

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular chaperone prefoldin-assisted biosynthesis of gold nanoparticles with improved size distribution and dispersion2019

    • Author(s)
      Yovita Djohan, Tomoki Azukizawa, Patmawati, Kotaro Sakai, Yuki Yano, Fumiya Sato, Ryoji Takahashi, Masafumi Yohda, Mizuo Maeda, Noriho Kamiya and Tamotsu Zako*
    • Journal Title

      Biomaterials Science

      Volume: 7 Issue: 5 Pages: 1801-1804

    • DOI

      10.1039/c8bm01026a

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ゾルゲル法を利用した Si 基板上におけるマクロ多孔性シリカ膜の作製と形態制御2020

    • Author(s)
      大畠 稜平 , 高橋 亮治 , 佐藤 文哉
    • Organizer
      日本セラミックス協会第33回秋季シンポジウム
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      井上 真希 , 佐藤 文哉 , 高橋 亮治
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      日本セラミックス協会第33回秋季シンポジウム
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      第123回触媒討論会
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      井上真希, 高橋亮治, 佐藤文哉
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      2019年 日本化学会中国四国支部大会徳島大会
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      大畠稜平, 高橋亮治, 佐藤文哉
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      2019年 日本化学会中国四国支部大会徳島大会
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      The 8th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT8)
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  • [Presentation] Investigation of active species on lanthanum catalysts in the ketonization of carboxylic acid2018

    • Author(s)
      Fumiya SATO, Ryoji TAKAHASHI
    • Organizer
      The 8th Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT8)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Zr 局所構造を制御したシリカジルコニア多孔体の酸特性2018

    • Author(s)
      田中元気・高橋亮治・佐藤文哉
    • Organizer
      第122回触媒討論会
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  • [Presentation] 二元細孔シリカアルミナの構造制御2018

    • Author(s)
      白枝 美紅、佐藤 文哉、高橋 亮治、田中 元気
    • Organizer
      2018年 日本化学会中国四国支部大会
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  • [Presentation] 硝酸イオン濃度変化による希土類硝酸水酸化物の結晶相制御2018

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      茨木 優、佐藤 文哉、高橋 亮治
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      2018年 日本化学会中国四国支部大会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 半導体基板上での多孔性薄膜をマスキング剤としたCNT成長制御2018

    • Author(s)
      大畠 稜平、長谷川 大、高橋 亮治、佐藤 文哉
    • Organizer
      2018年 日本化学会中国四国支部大会
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  • [Presentation] シリカジルコニア多孔体の局所構造と耐スチーム性2018

    • Author(s)
      田中 元気、高橋 亮治、佐藤 文哉
    • Organizer
      2018年 日本化学会中国四国支部大会
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      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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