カーボンナノチューブフィールドエミッションデバイスの研究と開発

2009 年度 自己評価報告書

• 研究領域: カーボンナノチューブナノエレクトロニクス
• 研究課題/領域番号: 19054007
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 齋藤 弥八 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90144203)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: カーボンナノチューブ / 電界放出 / 電子源 / 電界放出顕微鏡 / 分子吸着 / 金属被覆 / 電界増強因子 / 走査電子顕微鏡

研究概要

カーボンナノチューブ(CNT)は、極微の細線構造、高い電気伝導性、大電流密度耐性、化学的安定性、機械的強靭性など、電界放出素材として優れた物理化学的性質を有する。このような既存材料に無い顕著な物性を利用して、高性能で低消費電力の次世代ナノ電子源の基礎特性解明とデバイスへの応用を図り、新しい真空ナノエレクトロニクスの開拓を目的とする。研究の具体的内容は以下の通りである。
(1) CNTエミッタの有する高機能(高い放出電流密度、高い可干渉性)を追求し、CNTの直径、先端および表面構造と電子放出特性(安定性、寿命、可干渉性)の関係を解明する。
(2) 電界放出電子顕微鏡、ナノフォーカスX線源を実現する単一CNTからなるポイントエミッタを開発する。
(3) CNT膜からなる面状電界放出電子源(サーフェスエミッタ)の低電圧駆動と電子放出均一性の改善を図り、高輝度で低消費電力の発光型ディスプレイ、電子線発生装置など真空電子デバイスへの応用可能性を示す。

研究成果

• [雑誌論文] Ionization Vacuum Gauge with a Carbon Nanotube Field Electron Emitter Combined with a Shield Electrode (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Liu, H. Nakahara, S. Uemura, Y. Saito
  • 雑誌名: Vacuum 84 ページ: 713-717
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluations of Carbon Nanotube Field Emitters for Electron Microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Nakahara, Y. Kusano, T. Kono, Y. Saito
  • 雑誌名: Appl. Surface Sci. 256 ページ: 1214-1217
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic Detail Observation of Adsorbed Molecules and Metal Clusters on Carbon Nanotube Electron Emitter (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Saito
  • 雑誌名: Coord. Chem. Rev. 253 ページ: 2912-2919
  • 査読あり
• [雑誌論文] Practical CNT-FED structure for high-luminance character displays (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Yotani, S. Uemura, T. Nagasako, H. Kurachi, T. Ezaki, T. Maesoba, T. Nakao, M. Ito, A. Sakurai, H. Shimoda, H. Yamada, Y. Saito
  • 雑誌名: J. Information Display 16 ページ: 273-279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanowelding of a multiwalled carbon nanotube to metal surface and its electron field emission properties (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Asaka, H. Nakahara, Y. Saito
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 92 ページ: 023114-1-3
  • 査読あり
• [備考]
  • URL: http://www.surf.nuqe.nagoya-u.ac.jp/