| 研究課題/領域番号 |
16310089
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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 |
ナノ材料・ナノバイオサイエンス
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
内藤 正路 九州工業大学, 工学部, 助教授 (60264131)
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| 研究分担者 |
生地 文也 九州共立大学, 工学部, 教授 (00093419)
遠山 尚武 九州工業大学, 工学部, 助教授 (10039117)
楠 美智子 財団法人ファインセラミックスセンター, 主席研究員 (10134818)
碇 智徳 宇部工業高等専門学校, 助手 (40419619)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
15,500千円 (直接経費: 15,500千円)
2006年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2005年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
2004年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
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| キーワード | 走査トンネル顕微鏡 / カーボンナノチューブ / 表面変性 / シリコンカーバイド / 表面構造 / レーザー照射 / 自己組織化 / イオンビーム / イオンビーム照射 |
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| 研究概要 |
本研究により得られた成果は以下のとおりである。
1.SiC表面構造がCNT成長に及ぼす影響について
SiC表面構造がCNT成長に及ぼす影響について透過型電子顕微鏡(TEM)と走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて研究を行った。Sic(000-1)C面を低真空中で1700℃、1時間加熱する前に、超高真空中で1050℃、30分間加熱を行った場合には、CNTの成長は見られず数層のグラファイトが成長していることがTEM観察によりわかった。しかし、超高真空中での加熱温度が1200℃の場合にはCNTが成長した。この時の表面形態をSTM観察したところ、1200℃の場合はSiC表面にdomain間にcap構造を持ったグラファイト層が形成されていることがわかった。このcap構造はCNTの先駆体であると考えられる。1050℃の場合には、欠陥のほとんどないグラファイト層が観察された。これは、cap構造が形成されていないため、この後低真空中で加熱を行っても、CNTの先駆体となるものがないためCNTが成長しなかったのではないかと考えられる。
2.昇温速度がCNT成長に及ぼす影響について
SiC(000-1)C面を超高真空中1200℃で加熱した後、低真空中で1700℃まで急速に昇温したとき、SiC基板上にアモルファスカーボン層が形成され、その層の上にCNT層が形成された。この基板をさらに加熱したとき、CNT層は成長せずアモルファスカーボン層のみが広がった。また、SiC基板上にアモルファスカーボン層をあらかじめ蒸着させた後、低真空中で加熱を行った場合、CNT層の形成は見られなかった。これらの実験結果から、アモルファスカーボン層が、CNTの成長を抑制する働きをすることがわかった。SiC表面分解法において、CNTがSiCの結晶構造を利用して成長していると考えられるので、アモルファスカーボン層の形成により、CNTがSiCの結晶構造を引き継いで成長することが困難になり、その結果、CNTの成長が抑制されたのではないかと考えられる。
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