2011 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノチューブフィールドエミッションデバイスの研究と開発
Project Area | Carbon nanotube nanoelectronics |
Project/Area Number |
19054007
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
齋藤 弥八 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90144203)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中原 仁 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20293649)
安坂 幸師 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50361316)
佐藤 英樹 三重大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40324545)
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Keywords | カーボンナノチューブ / 電界放出 / 電子源 / 電子顕微鏡 / 放出電流安定性 / コンタクト抵抗 / 電気抵抗 / 金属電極 |
Research Abstract |
カーボンナノチューブ(CNT)の電子源および電子デバイスへの応用を目指し,以下の成果を得た。 1.走査電子顕微鏡に搭載したCNT電子源の性能評価 多層CNT(MWCNT)を多結晶タングステン(W)針の先端に電子線誘起堆積法により固定し,これを電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)に搭載し,SEM像の取得に成功した。同じ条件下で市販品のW単結晶(310面)を電子源に使用して取得した像と比較することにより,性能評価を行った。その結果,CNT電子源の電流変動率は1%以下であり,W電界エミッタの約3%に比べて,放出電流安定性において優れていることが分かった。分解能では,どちらのエミッタも40nm程度であったが,SEM像のS/N比においては,CNT電子源の方が劣っていた。これはビーム電流が1から数nAと少ないためである。今後,短いMWCNTの固定し,また高電流に耐える固定法の確立によりビーム電流を増加させられれば,CNT電子源は高価なW単結晶エミッタに代わる電子源と成り得る。 2.CNT-金属電極コンタクトの構造と電導特性の解明 CNTとニッケル(Ni)電極との接触部の構造と接触抵抗との間の関係を,先端の閉じた(閉端)CNTおよび先端の開いた(開端)CNTの2種類のMWCNTに対して,その場透過電子顕微鏡法により調べた。Ni電極と接触したCNTに電流密度で7.6×10^8A/cm^2の電流を流すと,接触部のNiがジュール加熱により局所的に融解し,CNT先端がNi内部に埋込まれ,接触抵抗の減少が観察された。Niとの接触部の単位面積当りのコンダクタンスは,閉端CNTの場合では0.40±0.12μS/nm^2,開端CNTの場合では1.5±0.4μS/nm^2であった。接触抵抗の減少開管CNTのほうが大きくなった。これは開管CNTの場合、最外層だけでなく内層も直接Ni電極に接触していることに起因する。
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Research Products
(46 results)
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[Presentation] Fabrication of Gas Field Ion Emitter by Field Induced Oxygen Etching Method2011
Author(s)
Sugiura, H.Liu, T.Iwata, Y.Sugiyama, S.Nagai, K.Kajiwara, K.Hata, K.Asaka, Y.Saito
Organizer
8th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices'11 (ALC'11)
Place of Presentation
Olympic Parktel, Seoul, Republic of Korea, Korea
Year and Date
2011-05-24
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