Research and development of carbon nanotube field emission devices

2009 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project Area: Carbon nanotube nanoelectronics
• Project/Area Number: 19054007
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: SAITO Yahachi Nagoya University, 大学院・工学研究科, 教授 (90144203)
• Project Period (FY): 2007 – 2011
• Keywords: カーボンナノチューブ / 電界放出 / 電子源 / 電界放出顕微鏡 / 分子吸着 / 金属被覆 / 電界増強因子 / 走査電子顕微鏡

Research Abstract

カーボンナノチューブ(CNT)は、極微の細線構造、高い電気伝導性、大電流密度耐性、化学的安定性、機械的強靭性など、電界放出素材として優れた物理化学的性質を有する。このような既存材料に無い顕著な物性を利用して、高性能で低消費電力の次世代ナノ電子源の基礎特性解明とデバイスへの応用を図り、新しい真空ナノエレクトロニクスの開拓を目的とする。研究の具体的内容は以下の通りである。
(1) CNTエミッタの有する高機能(高い放出電流密度、高い可干渉性)を追求し、CNTの直径、先端および表面構造と電子放出特性(安定性、寿命、可干渉性)の関係を解明する。
(2) 電界放出電子顕微鏡、ナノフォーカスX線源を実現する単一CNTからなるポイントエミッタを開発する。
(3) CNT膜からなる面状電界放出電子源(サーフェスエミッタ)の低電圧駆動と電子放出均一性の改善を図り、高輝度で低消費電力の発光型ディスプレイ、電子線発生装置など真空電子デバイスへの応用可能性を示す。

Research Products

• [Journal Article] Ionization Vacuum Gauge with a Carbon Nanotube Field Electron Emitter Combined with a Shield Electrode (2010)
  • Author(s): H. Liu, H. Nakahara, S. Uemura, Y. Saito
  • Journal Title: Vacuum 84 Pages: 713-717
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evaluations of Carbon Nanotube Field Emitters for Electron Microscopy (2009)
  • Author(s): H. Nakahara, Y. Kusano, T. Kono, Y. Saito
  • Journal Title: Appl. Surface Sci. 256 Pages: 1214-1217
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Atomic Detail Observation of Adsorbed Molecules and Metal Clusters on Carbon Nanotube Electron Emitter (2009)
  • Author(s): Y. Saito
  • Journal Title: Coord. Chem. Rev. 253 Pages: 2912-2919
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Practical CNT-FED structure for high-luminance character displays (2008)
  • Author(s): J. Yotani, S. Uemura, T. Nagasako, H. Kurachi, T. Ezaki, T. Maesoba, T. Nakao, M. Ito, A. Sakurai, H. Shimoda, H. Yamada, Y. Saito
  • Journal Title: J. Information Display 16 Pages: 273-279
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nanowelding of a multiwalled carbon nanotube to metal surface and its electron field emission properties (2008)
  • Author(s): K. Asaka, H. Nakahara, Y. Saito
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett. 92 Pages: 023114-1-3
  • Peer Reviewed
• [Remarks]
  • URL: http://www.surf.nuqe.nagoya-u.ac.jp/