| 研究課題/領域番号 |
17206006
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
薄膜・表面界面物性
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
堀 勝 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80242824)
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| 研究分担者 |
平松 美根男 名城大学, 理工学部, 教授 (50199098)
高島 成剛 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 研究員 (80397471)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
2007年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2006年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2005年度: 27,430千円 (直接経費: 21,100千円、間接経費: 6,330千円)
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| キーワード | カーボンナノウォール / 初期成長 / 電界電子放出特性 / 水素プラズマ / 酸化マグネシウム / 窒素ドープ / グラフェンシート / ダイヤモンドライクカーボン / 配向 / トレンチ / n型半導体 / なだれ増培 / 形状制御 / ラマン分光法 / 電界放出特性 / 電子ビーム蒸着 / 仕事関数 / 分光エリプソメトリー / ダイアモンドライクカーボン |
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| 研究概要 |
新規カーボンナノ構造体であるカーボンナノウォールの高精度形状制御とその電子放出源への応用を目的に、カーボンナノウォールの初期成長過程の解析、形状・構造制御を行い、さらに電界電子放出特性を向上させるために、水素プラズマ処理、酸化マグネシウムコーティング、窒素ドープを施すなどの研究課題を実行し、知見を得た。
分光エリプソメトリー法を用いた初期成長過程の解析において、成長初期にDiamoRd-like carbon(DLC)で構成された初期膜が形成され、その表面から導電性をもつカーボンナノウォールが成長することが判明した。圧力、投入電力、堆積時間などの作製条件により、カーボンナノウォールの壁間隔やグラフェンシートの結晶構造を変化させることができ、カーボンナノウォールの形状制御および構造制御に成功した。それらの電界電子放出特性を評価することにより、壁の高さと壁間隔の比率が1対1の揚合に最も特性が良いことが判明した。また電子ビーム励起プラズマ(EBEP)を用いてカーボンナノウォールを作製することにより、初期膜レスで厚さが数nmと非常に薄く、基板界面から表面まで垂直に立ったカーボンナノウォールの作製に成功した。
電界電子放出特性の評価において、従来のカーボンナノウォールの作製したカーボンナノウォールのしきい値電圧は6.0V/μm、電流密度は2μA/cm^2であったが、それに水素プラズマ処理を施したり、酸化マグネシウムでコーティング処理を行うことにより、しきい値電圧は3.7V/μm、電流密度は10μA/cm^2にそれぞれ飛躍的に向上することに成功した。さらに窒素ドープされたカーボンナノウォールでは、14μA/cm^2という電流密度が得られ、実用可能な電流密度レベルに到達した。(746字)
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