| 研究課題/領域番号 |
13650028
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
表面界面物性
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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 |
遠山 尚武 九州工業大学, 工学部, 助教授 (10039117)
生地 文也 九州共立大学, 工学部, 教授 (00093419)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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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 / レーザー照射 / 選択成長 / カーボンナノキャップ / 自己組織化 |
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| 研究概要 |
カーボンナノチューブ(CNT)に関連した研究は、その物理的、化学的な性質を解明しようとする基礎的観点と電気素子としての応用的観点の双方からその重要性が認識され、最近数多くなされている。このような状況の中で、楠等はSiC(000-1)C面を加熱することにより高密度のCNTが形成されることを見出した。さらに興味深いことに、SiC(0001)Si面(C面の裏側)ではCNTは生成されず、グラファイト層が形成される。C面でのCNT生成メカニズムやなぜSi面ではCNTができずグラファイト層ができるのかはまだわかっていない。したがって本研究では、CNTの初期生成過程を走査トンネル顕微鏡(STM)で観察し、CNTの生成メカニズムの解明を目指した。さらに将来のCNTデバイス作製への展望を鑑みCNTの選択成長を試みた。
SiC(000-1)C面を1700℃で10分間加熱してSTM観察すると、結晶方位の異なったグラファイト(あるいはグラフェン)で構成されたドメインが多数存在した。このとき、ドメイン境界ではカーボンナノキャップ(CNC)と思われる半球状の突起が観察された。これがCNT成長の核となっていると思われるが、CNCからCNTへと成長していく直接的な証拠を発見することはできなかった。
申請者は以前にSi表面上への水素吸着に関する研究を手がけ、水素吸着によってSi表面物性が変わるという興味深い現象を初めて見出した。このような表面変性というアイデアをSiC表面に適用し、CNT生成の自己組織的な制御を目指した。本研究ではSiC表面にレーザー照射を行った後1700℃で加熱を行い、そのときのCNT生成の様子を調べた。レーザー照射した表面ではCNT成長が見られず、レーザー照射がCNT成長を阻害することがわかった。しかし、実験条件にかなり依存することが予想されるので、さまざまな条件での実験が必要であると思われる。
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