2007 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノウォールを基盤とする次世代高性能ディスプレイの開発
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17206006
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
堀 勝 Nagoya University, 大学院・工学研究科, 教授 (80242824)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平松 美根男 名城大学, 理工学部, 教授 (50199098)
高島 成剛 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 研究員 (80397471)
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| Keywords | カーボンナノウォール / 配向 / トレンチ / 窒素ドープ / 電界電子放出特性 / n型半導体 / なだれ増培 / グラフェンシート |
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| Research Abstract |
新規カーボンナノ構造体であるカーボンナノウォールの高精度形状制御とその電子放出源への応用を目的に、下記に示す研究課題を実行し、知見を得た。
1.カーボンナノウォールの構造制御
初期膜レスのカーボンナノウォールの作製を行った。という加速させた大量の電子中に母ガス(C_2F_6ガス,CH_4ガスなど)を導入するという電子ビーム励起プラズマ(EBEP)と呼ばれる手法を用い、さらに圧力、基板温度、加速エネルギーといった作製条件を変化させることによって、初期膜レスカーボンナノウォールを作製することに初めて成功した。またEBEP中の電子ビームを精密にコントロールすることにより、厚さが数nmと極めて薄く、さらに基板界面から表面まで垂直に立ったカーボンナノウォールを作製することに成功した。低導電性の初期膜がないことは電圧降下損失の減少に寄与し、また極薄垂直カーボンナノウォールは電界放出特性の向上に寄与すると考えられる。
2.カーボンナノウォールの電界電子放出特性
カーボンナノウォールの電界電子放出特性の向上を目的として、窒素ドープされたカーボンナノウォールの作製を行った。二次イオン質量分析法によりカーボンナノウォール中に窒素がドープされたことを確認し、走査型電子顕微鏡により窒素ドープによるカーボンナノウォール形状変化がないことを確認した。窒素ドープすることにより、しきい値電界は6.0V/μmから5.8V/μmに減少し、また電流密度は2μA/cm^2から14μA/cm^2に増加することから、窒素ドープにより電界電子放出特性が向上することが判明した。窒素ドープされたカーボンナノウォールはn型半導体特性を示すので、強い電界印加で電子のなだれ増倍が起こることにより特性が向上したと考えられる。(749字)
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