2007 Fiscal Year Annual Research Report
光励起ガスソース成長法によるカーボンナノチューブの作製
| Project/Area Number |
17560015
|
|---|
| Research Institution | Meijo University |
|---|
Principal Investigator |
丸山 隆浩 Meijo University, 理工学部, 准教授 (30282338)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成塚 重弥 名城大学, 理工学部, 教授 (80282680)
|
|---|
| Keywords | カーボンナノチューブ / ガスソース成長法 / 光励起 / 触媒化学気相成長法 |
|---|
| Research Abstract |
本年度は、引き続きアルコールガスソース法によるカーボンナノチューブ成長における成長条件の最適化を行った。特に触媒膜厚、成長時間変化を中心に検討を行った。その結果、10^<-1>Pa下での成長では触媒膜厚が0.1nm付近が最適であることを見出した。また、最適触媒膜厚が、成長圧力や成長温度と関係があることを明らかにし、触媒サイズによるナノチューブ成長メカニズムの違いについて考察を行った。一方、成長時間依存性に関する実験から、成長量と成長時間との関係を明らかにし、本成長法における待機時間と成長緩和時間を決定した。さらに、これらのパラメータが成長圧力に大きく依存することを示した。
以上は、直接Si酸化膜基板上に成長を行った場合であるが、低圧力化で成長量を増加させるための別のアプローチとして、バッファ層の導入効果についても検討を行った。その結果、酸化A1バッファ層の導入により、ナノチューブ成長量の劇的向上が見られ、高真空下にもかかわらず、場所によっては垂直配向して成長が進んでいる部分も見られた。さらに、本研究では、酸化A1バッファ層により成長量が向上するメカニズムについても、透過電子顕微鏡(TEM)等により調べた。その結果、従来の報告にある、触媒担持面積の増加はみられず、むしろ触媒であるCo金属のマイグレーションが抑制され、ナノチューブ成長に最適な2nm程度のサイズの触媒が多数形成されたことが、成長量増加の原因であることが明らかとなった。
|
