2002 年度実績報告書

カーボンナノチューブ電界放出型電子銃を透過電子顕微鏡へ搭載するための研究

研究課題

研究課題/領域番号	13555006
研究機関	名古屋大学
研究代表者	丹司敬義名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90125609)
研究分担者	室岡義栄名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40273263) 田中成泰名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 講師 (70217032) 市橋幹雄名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 教授 (90345869) 岡本篤人 (財)豊田中央研究所, 研究員楠美智子 (財)ファインセラミックスセンター, 材料技術研究所, 主任研究員
キーワード	カーボンナノチューブ / 配向成長 / 表面分解法 / 炭化珪素 / 電界放出電子銃 / 精密ダイヤモンドカッター / FIB
研究概要	カーボンナノチューブ(CNT)を電子顕微鏡用電界放出電子銃に応用するため、炭化珪素(SiC)表面分解法によりCNTチップを作製し、その電界電子放出特性を測定した。チップ作製については、SiC単結晶から、<000-1>方向を軸とし、先端面積0.5μmx5μmまで先鋭化したチップの基盤ロッドを特別な精密ダイヤモンドカッターで切り出し、化学洗浄と新たに開発した加工層除去のためのエッチングとを行うことで、1700℃で6時間、真空加熱したロッド先端に、配向したCNTの生成を確認した。また、切り出した基盤ロッドを更に収束イオンビーム加工機(FIB)で追加工することで先端面0.5μmx1μmのロッド先端にもCNTの配向成長を確認した。この時(000-1)表面の結晶性を保つことが重要であり、表面の保護に湿式酸化で作製したSiO層を用いた。ロッド先端面は最小0.2μmxO.2μmにまで小さくすることができたが、このロッドでのCNTの成長はまだ確認できていない。このようにして作製したCNTチップを電子顕微鏡用フィラメント台に取り付け、4x10^<-7>Paの真空中で電界電子放出特性を計測した。エミッションパターンと、引き出し電圧-放出電流特性から、CNTからの電界放出であることを確認した。ただ、1本のCNTからの電子放出なのか、束になったものからなのかは確認できていない。現状では、先端面0.5μmx1μmのチップにおいて、引き出し電圧2.5kVで150nAの安定な(±0.3%)放出電流が得られている。ただし、それ以上電圧を上げると、エミッションパターン中のスポットが増え、明るさが激しく点滅するようになる。また、電流の安定性も急激に低下する。今のところ、チップ先端の電子放出面積が不明なので、この電子銃の輝度は測定できていない。

研究成果
(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] 丹司敬義: "磁性グラニュラー膜のローレンツ顕微鏡観察"まてりあ. 41・12. 890-891 (2002)
[文献書誌] S.Tanaka, T.Tanji 他4名: "Transmission electron microscopy study of the microstructure in selective-grown GaN and an AlGaN/GaN heterostructure on a 7-degree off-oriented (001) Si substrate"Jpn. J. Appl. Phys.. 41・7B. L846-L848 (2002)
[文献書誌] T.Tanji, S.Hasebe, T.Suzuki: "Fine structures in new magnetic materials"Microscopy and Microanalysis. 8(suppl.2). 30-31 (2002)
[文献書誌] K.Yamamoto, T.Hirayama, T.Tanji, M.Hibino: "Effects of Fresnel corrections for Phase-shifting electron holography"Microscopy and Microanalysis. 8(suppl.2). 24-25 (2002)
[文献書誌] M.Hibino, T.Tanji 他5名: "Phase contrast transfer function of spherical aberration corrected objective lens"Proc. 15th Int. Cong. on Electron Microscopy, Durban, South Africa. Vol.3. 39-40 (2002)
[文献書誌] S.Tanaka, T.Tanji 他3名: "TEM characterization of (1-101)GaN grown selectively on 7-degree off-orientated (001) Si substrate"Proc. 15th Int. Cong. on Electron Microscopy, Durban, South Africa. Vol.1. 117-118 (2002)
[文献書誌] 楠美智子他16名: "カーボンナノチューブ〜進む材料開発技術と今後の用途展開〜"(株)情報技術. 241 (2002)

2002 年度 実績報告書

カーボンナノチューブ電界放出型電子銃を透過電子顕微鏡へ搭載するための研究

研究代表者

丹司 敬義 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90125609)

研究成果

[文献書誌] 丹司敬義: "磁性グラニュラー膜のローレンツ顕微鏡観察"まてりあ. 41・12. 890-891 (2002)

[文献書誌] S.Tanaka, T.Tanji 他4名: "Transmission electron microscopy study of the microstructure in selective-grown GaN and an AlGaN/GaN heterostructure on a 7-degree off-oriented (001) Si substrate"Jpn. J. Appl. Phys.. 41・7B. L846-L848 (2002)

[文献書誌] T.Tanji, S.Hasebe, T.Suzuki: "Fine structures in new magnetic materials"Microscopy and Microanalysis. 8(suppl.2). 30-31 (2002)

[文献書誌] K.Yamamoto, T.Hirayama, T.Tanji, M.Hibino: "Effects of Fresnel corrections for Phase-shifting electron holography"Microscopy and Microanalysis. 8(suppl.2). 24-25 (2002)

[文献書誌] M.Hibino, T.Tanji 他5名: "Phase contrast transfer function of spherical aberration corrected objective lens"Proc. 15th Int. Cong. on Electron Microscopy, Durban, South Africa. Vol.3. 39-40 (2002)

[文献書誌] S.Tanaka, T.Tanji 他3名: "TEM characterization of (1-101)GaN grown selectively on 7-degree off-orientated (001) Si substrate"Proc. 15th Int. Cong. on Electron Microscopy, Durban, South Africa. Vol.1. 117-118 (2002)

[文献書誌] 楠美智子 他16名: "カーボンナノチューブ 〜進む材料開発技術と今後の用途展開〜"(株)情報技術. 241 (2002)

2002 年度実績報告書

丹司敬義名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90125609)

[文献書誌] 楠美智子他16名: "カーボンナノチューブ〜進む材料開発技術と今後の用途展開〜"(株)情報技術. 241 (2002)