| 研究課題/領域番号 |
14655019
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
本多 信一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90324821)
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| 研究分担者 |
片山 光浩 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70185817)
尾浦 憲治郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60029288)
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| キーワード | カーボンナノチューブ / 熱フィラメント / 基板バイアス電圧 / スパッタ法 / 窒素 / ドーピング / 密度制御 |
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| 研究概要 |
本研究では、従来のRFマグネトロンスパッタ法に熱フィラメントの設置、基板バイアス電圧の印加、ドーパントとして期待される窒素ガスの導入など、スパッタ法をカーボンナノチューブ合成に応用するための装置の開発を行い、スパッタ法によるナノチューブの成長メカニズムの提案をおこなった。
スパッタ法によるナノチューブの成長機構として、(1)触媒金属微粒子がナノチューブの核として成長する、(2)適切なエネルギーをもったカーボン粒子が触媒金属微粒子に供給される、(3)カーボンが析出すると同時に微粒子が持ち上げられナノチューブとして成長する、と考えている。これら一連の成長過程において窒素の効果が提案された。すなわち、(1)RFプラズマ中の窒素イオンは、プラズマと基板との間のポテンシャル差によって、エネルギーを与えられ、基板に照射される。(2)基板への適度なエネルギーの供給によってカーボンナノチューブが成長する。また、窒素は、ナノチューブの密度制御に有効であることを明らかにした。窒素によるナノチューブの密度制御は、従来の密度制御手法(フッ酸処理、プラズマ処理、触媒金属の膜厚制御など)とは異なる新しい手法である。
本手法は、スパッタ法という応用に適した成長法であることに加えて、窒素が、ドーパントとして働くことが期待され、カーボンナノチューブの電気的特性を制御できる可能性が大きい。
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