2020 Fiscal Year Annual Research Report
Pattern growth of carbon nanotube using porous silica mask layer over silicon
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18K04705
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
高橋 亮治 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 教授 (80292663)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 文哉 愛媛大学, 理工学研究科(理学系), 講師 (00709488)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | シリコン / シリカ / アルミナ / パターニング / カーボンナノチューブ / 多孔質膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては2つの大きな成果があった。
１．シリコン単結晶上にNi触媒層とシリカパターニング層を形成しカーボンナノチューブ（CNT）をパターン成長させる方法について、Ni触媒層の均質性・シリカパターニング層の構造制御法について検討を進め以下の成果を得た。Ni触媒層はコロイダルシリカとニッケル・クエン酸錯体の溶液に界面活性剤を加えスピンコートすることによりNi粒子径制御・シリコン基板との結合性の高い膜の生成に成功した。コロイダルシリカを加えることでシリカパターニング層を再現性良く作製することが可能となった。シリカパターニング層は、ケイ素アルコキシドと有機高分子を共存させた溶液へのディップコートにより生成した。パターニング構造は膜中の乾燥過程で進行する相分離によって成長することが確認でき、高分子の重合度・濃度にくわえエタノールによる希釈率などによってサブミクロンから10μm程度のサイズ範囲で制御可能であることが確認できた。使用する高分子の分子量と濃度に依存して様々なパターン構造を形成できることも確認できた。CNTのパターン成長が可能なことを確認した。
半導体基板上にウェットプロセスで多孔質膜を作製して、半導体生成のパターニングに用いるという手法は報告例が少なく、本研究の成果は新しい材料合成法として重要と言える。
２．シリコン単結晶上の金属Al膜の陽極酸化によるパターニングに成功した。シリコン上に薄いチタン層を挟みAlを200nmほど蒸着させた膜について、陽極酸化によるパターニングを行った。酸化の進行は陽極酸化条件と時間によって制御可能であり酸化がチタン層で停止し、Al膜を貫通したパターニングができていることを確認した。パターンのサイズは数十nm程度で制御できた。
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Research Products
(4 results)
