2008 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノチューブの超精密位置・成長制御によるナノ構造デバイスの研究
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19360160
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
中本 正幸 Shizuoka University, 電子工学研究所, 教授 (10377723)
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| Keywords | NEMS / 微小電子源 / CNT |
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| Research Abstract |
本研究では,微小電子源エミッタ材料の選択性が極めて高く,先鋭で均一な作製法である転写モールド法と,カーボンナノチューブ作製技術を融合させ,精密位置制御・成長制御された転写モールド法カーボンナノチューブ微小電子源の開発を目的とする。
まず、超精細電気鍍金を用いた転写モールド法各種突起型基板を用いた高電界印加CVD法装置によるCNT微小電子源を開発を行った。超精細電気鍍金により10nm程度の先端曲率半径を有し、極めて先鋭であるNi突起型基板を作製した。この突起型Ni鍍金基板を用いて、高電界印加CVD法装置によるCNT微小電子源を作製した。CNT合成時の基板温度600℃、アセチレンとアンモニアガス比率1:2、アンモニアプラズマ前処理5分間、基板印加電圧-600Vなどの垂直配向CNT成長に最適な条件を得られた。また、3次元電子放出数値解析を用いて、突起型基板上に垂直配向CNTエミッタの電界電子放出特性を調べた。CNT無しの場合、電子放出開始電圧に対して、CNTを成長することで12.2%程度の低い電圧で電子放出が生じた。高性能CNTエミッタの開発に成功した。
次に、超精細電気鍍金法によるCNTエミッタ開発実現のため、CNT平板超精細電気鍍金微小電子源の試作を行った。CNTが分散した電解質液を円筒容器に入れ陽極から20〜30mm離して陰極側に金属平板を装着する。全体が馴染んだところに高電位勾配で通電し、CNTをあらかじめ形成しておいた超精細電気鍍金基板に電界に沿って配向移動させ、超精細電気鍍金液から金属を析出させて基板に固定させ、付着強度の強いCNT微小電子源を試作した。
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