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中性粒子ビーム表面改質によるカーボンナノチューブ構造・物性制御と電気特性

Research Project

Project/Area Number 20651039
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Microdevices/Nanodevices
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

寒川 誠二  Tohoku University, 流体科学研究所, 教授 (30323108)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsナノチューブ・フラーレン / ナノ材料 / 中性粒子ビーム / 表面改質 / カーボンナノチューブトレンジタスタ
Research Abstract

将来のデバイスとして期待されるカーボンナノチューブトランジスタの実用化を目指し、中性粒子ビーム表面処理によるカーボンナノチューブ構造や電気的特性制御に関する研究を推進している。
カーボンナノチューブを用いた電子デバイス開発における最大の課題は、ナノチューブ自体の欠陥制御やナノチューブへの不純物ドープ、構造制御(金属と半導体の選択生成)である。そこで本研究では、寒川等が開発した高効率・低エネルギー中性粒子ビームを用いることで、カーボンナノチューブの無損傷超高精度表面処理やドーピングを可能とし、カーボンナノチューブ内欠陥の制御・抑制、構造制御を実現することを目的としている。
平成21年度は酸素中性粒子ビームを用いて、カーボンナノチューブへの酸素付着を試みた。酸素中性粒子ビームを用いることで、カーボンナノチューブの損傷を最小限にとどめながら酸化することが可能であることを示した。また、酸素中性粒子ビームの照射条件、特にビームエネルギーを制御することで、カーボンの脱離量や酸素付着量を高精度に制御できることが分かった。酸素ビームのパルス時間変調化により、カーボンの脱離量や欠陥量を抑制し、酸素付着量の大幅な増加に成功した。酸素付着したカーボンナノチューブを用いたカーボンナノチューブトランジスタでは酸素量によって電気特性を制御できることを示し、中性粒子ビーム技術を使用することによって、カーボンナノチューブトランジスタの電気特性を制御できることを示した。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2009 2008 Other

All Presentation (9 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] Ultra-Low-Damage Surface Modification of Carbon Nanotube for P-type and N-type Field-Effect Transistor by Neutral Beam Process2009

    • Author(s)
      Akira Wada, Yoshinori sato, Satoru Suzuki, Masahiko Ishida, Fumiyuki Nihey, Yoshihiro Kobayashi, Kazuyuki Tohji, Seiji Samukawa
    • Organizer
      The Sixth International Conference on Flow Dynamics
    • Place of Presentation
      宮城県・仙台市
    • Year and Date
      2009-11-05
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 窒素中性粒子ビーム照射による低損傷カーボンナノチューブ表面窒化2009

    • Author(s)
      和田章良、佐藤義倫、鈴木哲、二瓶史行、田路和幸、寒川誠二
    • Organizer
      2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山県・富山市
    • Year and Date
      2009-09-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸素中性粒子ビーム照射による低損傷カーボンナノチューブ表面酸化2009

    • Author(s)
      和田章良、佐藤義倫、鈴木哲、二瓶史行、田路和幸、寒川誠二
    • Organizer
      2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山県・富山市
    • Year and Date
      2009-09-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Control of Electrical Characteristics of Carbon Nanotubes by Damage-free Surface Modification with Neutral Beam2009

    • Author(s)
      Akira Wada, Yoshinori sato, Satoru Suzuki, Masahiko Ishida, Fumiyuki Nihey, Yoshihiro Kobayashi, Seiji Samukawa
    • Organizer
      Nanotube 2009 : Tenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • Place of Presentation
      中華人民共和国・北京
    • Year and Date
      2009-06-25
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 中性粒子ビーム照射によるカーボンナノチューブ欠陥生成機構と電気特性2009

    • Author(s)
      和田章良、佐藤義倫、鈴木哲、石田真彦、二瓶史行、小林慶裕、田路和幸、寒川誠二
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      茨城・つくば
    • Year and Date
      2009-03-30
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Influences of Electrical Characteristics in Carbon Nanotubes by Neutral Beam Irradiation2008

    • Author(s)
      A. Wada, Y. Sato, M. Ishida, F. Nihey, K. Tohji, and S. Samukawa
    • Organizer
      AVS 55th International Symposium & Exhibition
    • Place of Presentation
      米国・ボストン
    • Year and Date
      2008-10-24
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Influence of Neutral Beam Irradiation to Electrical Characteristics in Carbon Nanotubes2008

    • Author(s)
      A. Wada, Y. Sato, M. Ishida, F. Nihey, K. Tohji and S. Samukawa
    • Organizer
      8th International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Information
    • Place of Presentation
      宮城・仙台
    • Year and Date
      2008-10-20
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 中性粒子ビーム照射によるカーボンナノチューブ欠陥生成の構造依存性2008

    • Author(s)
      和田章良, 佐藤義倫, 鈴木哲, 小林慶裕, 寒川誠二
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛知・名古屋
    • Year and Date
      2008-09-03
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Damage-free Surface Modification of Carbon Nanotubes using Advanced Neutral Beam2008

    • Author(s)
      Akira Wada, Yoshinori Sato, Masahiko Ishida, Fumiyuki Nihey, Kazuyuki Tohji and Seiji Samukawa
    • Organizer
      The 6th EU-Japan Joint Symposium on Plasma Processing (EU-Japan JSPP)
    • Place of Presentation
      沖縄・那覇
    • Year and Date
      2008-04-22
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ifs.tohoku.ac.jp/samukawa/imdex.htm

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ifs.tohoku.ac.jp/samukawa/index.htm

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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