スパッタ法によるアルカリ金属ドープカーボンニノチューブ形成メカニズムの研究
| Project/Area Number |
14655019
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
表面界面物性
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
本多 信一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90324821)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 光浩 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70185817)
尾浦 憲治郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029288)
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| Project Period (FY) |
2002 – 2003
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2003)
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| Budget Amount *help |
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2003: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2002: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 熱フィラメント / 基板バイアス電圧 / スパッタ法 / 窒素 / ドーピング / 密度制御 / CNT / バイアススパッタ法 / カーボン粒子のエネルギー / 大面積均一成長 / 混合ガス / イオンエネルギー |
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| Research Abstract |
本研究では、従来のRFマグネトロンスパッタ法に熱フィラメントの設置、基板バイアス電圧の印加、ドーパントとして期待される窒素ガスの導入など、スパッタ法をカーボンナノチューブ合成に応用するための装置の開発を行い、スパッタ法によるナノチューブの成長メカニズムの提案をおこなった。
スパッタ法によるナノチューブの成長機構として、(1)触媒金属微粒子がナノチューブの核として成長する、(2)適切なエネルギーをもったカーボン粒子が触媒金属微粒子に供給される、(3)カーボンが析出すると同時に微粒子が持ち上げられナノチューブとして成長する、と考えている。これら一連の成長過程において窒素の効果が提案された。すなわち、(1)RFプラズマ中の窒素イオンは、プラズマと基板との間のポテンシャル差によって、エネルギーを与えられ、基板に照射される。(2)基板への適度なエネルギーの供給によってカーボンナノチューブが成長する。また、窒素は、ナノチューブの密度制御に有効であることを明らかにした。窒素によるナノチューブの密度制御は、従来の密度制御手法(フッ酸処理、プラズマ処理、触媒金属の膜厚制御など)とは異なる新しい手法である。
本手法は、スパッタ法という応用に適した成長法であることに加えて、窒素が、ドーパントとして働くことが期待され、カーボンナノチューブの電気的特性を制御できる可能性が大きい。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
