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カーボンナノウォールを用いた次世代電子デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17510101
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関名城大学

研究代表者

平松 美根男  名城大学, 理工学部, 教授 (50199098)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2005年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワードカーボンナノウォール / プラズマCVD / カーボンナノ構造体 / ラジカル注入 / 電界電子放出 / ナノインプリント / 触媒担持 / グラファイト / 電子放出 / 白金坦持 / 超臨界
研究概要

2次元に広がった厚さ十数ナノメートルのシート状構造体が基板に垂直に成長するカーポンナノウォール(CNW)は、立ち並んだグラファイトの薄い壁と、その広い表面積が特徴である。本研究では、ラジカル注入プラズマCVD装置を用いてCNWの形成を行い、CNWを中心としたカーボンナノ構造体を基盤とする次世代電子デバイスの開発の実現に向けて以下の知見を得た。
水素ラジカル注入を用いたフロロカーボンプラズマ中の各種ラジカル密度の測定を系統的に行い、ナノ構造体の諸特性(成長速度、モフォロジー、結晶構造等)との関連について明らかにした。更に、炭素源ガスの種類やラジカルの流れを制御することにより、CNWの密度の制御を行うとともに、ストライプ構造のCNWの形成に成功した。CNWの電子放出デバイスへの応用として、CNWからの電子放出特性について検討を行い、CNWの密度の制御や窒化処理等の表面修飾により、電子放出特性が改善されることを示した。
また、CNWのナノインプリント応用に向けた検討として、シリコン酸化膜上にCNWを形成し、CNWをマスクとしてシリコン酸化膜のドライエッチングを行って、CNWの迷路構造の転写を試みた。CNWは実際には基板に対して必ずしも垂直ではなく、また厚さ方向では数10nmの起伏があるため、CNWは実際よりも厚いマスクとして働いた結果、40nm程度の厚さのシリコン酸化膜のナノウォール構造が得られた。
さらに、燃料電池電極への応用に向けて、CNW表面への白金ナノ粒子の坦持を行った。白金のレーザアブレーション、パルスアークプラズマによる蒸着、メッキ、および超臨界CVDを用いて比較を行った結果、有機白金を用いた超臨界CVDにより、粒径1-2nmの白金ナノ粒子を凝集することなくCNWの根本付近まで広く一様に担持させることに成功した。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (14件)

  • [雑誌論文] フルオロカーボンプラズマを用いたナノ構造体の形成(解説)2007

    • 著者名/発表者名
      平松美根男, 堀 勝, P.Favia, R.d'Agostino
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌 Vol.83 No. 4

      ページ: 356-360

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Nanostructures Using Fluorocarbon Plasma Processing (review paper, in Japanese)2007

    • 著者名/発表者名
      Mineo Hiramatsu, Masaru Hori, Pietro Favia, Riccardo d'Agostino
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research Vol.83, No.4

      ページ: 356-360

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Carbon Nanowalls Using Novel Plasma Processing2006

    • 著者名/発表者名
      M.Hiramatsu, M.Hori
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol. 45 No. 6B

      ページ: 5522-5527

    • NAID

      10017998920

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] プラズマ化学気相堆積法を用いたカーボンナノウォールの作製(解説)2006

    • 著者名/発表者名
      平松美根男, 堀 勝
    • 雑誌名

      真空 Vol.49 No. 9

      ページ: 368-372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Carbon Nanowalls Using Novel Plasma Processing2006

    • 著者名/発表者名
      Mineo Hiramatsu, Masaru Hori
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.45, No.6B

      ページ: 5522-5527

    • NAID

      10017998920

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Carbon Nanowalls using Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (review paper, in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      Mineo Hiramatsu, Masaru Hori
    • 雑誌名

      Journal of the Vacuum Society of Japan Vol.49, No.9

      ページ: 368-372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of Carbon Nanowalls Using Novel Plasma Processing2006

    • 著者名/発表者名
      M.Hiramatsu, M.Hori
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 45・No.6B

      ページ: 5522-5527

    • NAID

      10017998920

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] プラズマ化学気相堆積法を用いたカーボンナノウォールの作製2006

    • 著者名/発表者名
      平松美根男, 堀勝
    • 雑誌名

      真空 49・No.9

      ページ: 368-372

    • NAID

      10017598592

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] RFプラズマCVDによるカーボンナノウォールの配向成長(解説)2005

    • 著者名/発表者名
      平松美根男, 堀 勝
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌 Vol. 81 No. 9

      ページ: 669-673

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] プラズマCVD法を用いたカーボンナノウォールの成長(解説)2005

    • 著者名/発表者名
      平松美根男, 堀 勝
    • 雑誌名

      日本結晶成長学会誌 Vol. 32 No. 5

      ページ: 371-376

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Synthesis of Vertically Aligned Carbon Nanowalls Using Radio-Frequency Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (review paper, in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      Mineo Hiramatsu, Masaru Hori
    • 雑誌名

      Journal of Plasma and Fusion Research Vol.81, No.9

      ページ: 669-673

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Growth of Carbon Nanowalls by Plasma-Enhanced CVD (review paper, in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      Mineo Hiramatsu, Masaru Hori
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Association for Crystal Growth Vol.32, No.5

      ページ: 371-376

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] RFプラズマCVDによるカーボンナノウォールの配向成長2005

    • 著者名/発表者名
      平松美根男, 堀 勝
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌 Vol.81,No.9

      ページ: 669-673

    • NAID

      110006281971

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] プラズマCVD法を用いたカーボンナノウォールの成長(解説)2005

    • 著者名/発表者名
      平松美根男, 堀 勝
    • 雑誌名

      日本結晶成長学会誌 Vol.32,No.5

      ページ: 371-376

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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