| 研究課題/領域番号 |
12450038
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
種村 眞幸 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (30236715)
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| 研究分担者 |
杉江 紘 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (40024327)
市川 洋 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (10314072)
奥山 文雄 名古屋工業大学, 名誉教授 (30024235)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
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| キーワード | ナノ材料 / ナノチューブ / シリコン / スパッタリング / 半導体 / 炭素 / 電界電子放射 |
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| 研究概要 |
1.Siナノチューブ合成システムの試作:合成システムは、大電流密度イオン銃、金属蒸気源、4軸可加熱試料ステージをメインコンポーネントとする。イオン銃には、差動排気型マイクロビームイオン銃(MIED-IV;日本電子(株))を採用した。電流密度の最高値は2mA/cm^2以上に達した。金属蒸気源には、アークプラズマガン(APG;(株)ULVAC)を採用した。APGは、金属ターゲット周囲での局所的なパルスアーク放電を粒子放出の基本原理とし、放電を誘起するためのガス供給を必要としないことから超高真空作動が可能である。到達真空度は10^<-7>Paであり、合成中も10^<-6>Pa台の真空度の保持が可能であった。
2.Siナノ構造の作製:本試作合成システムを用い、ナノチューブを始めとする、各種ナノ構造の作製を行った。触媒金属粒子供給速度(D)と飛来イオン速度(S)の比(D/S)には、チューブを初めとするナノ突起の合成を可能とする閾値が存在した。この閾値以下では、基板表面は、平坦構造、あるいは、ナノサイズのリップル構造を呈し、閾値以上では、基板温度制御によって、円錐状ナノ突起、ナノRod、ナノチューブの随意形成が可能であった。また、D/S比の制御によってこれらナノ突起のサイズ制御が可能であった。
3.チューブ構造の応用展開:ナノチューブに特有の先鋭な先端構造の利点を生かすには、電界電子放射を基本原理とする微小電子源応用が最有力である。このための足場となる「チューブ構造からの電界電子放出基礎理論」を構築すると共に、チューブ族の一つ、カーボンナノチューブを用い、構築理論の妥当性の検証を行った。半導体材料でのボトムアップ型ナノ材料・構造作製はようやく緒についたばかりである。今後、本研究で得られた知見をさらに発展させ、複合ナノ材料・構造作製技術の開発に取り組む予定である。
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