研究課題
基盤研究(C)
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。
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プラズマ・核融合学会誌 Vol.83 No. 4
ページ: 356-360
Journal of Plasma and Fusion Research Vol.83, No.4
Japanese Journal of Applied Physics Vol. 45 No. 6B
ページ: 5522-5527
真空 Vol.49 No. 9
ページ: 368-372
Japanese Journal of Applied Physics Vol.45, No.6B
Journal of the Vacuum Society of Japan Vol.49, No.9
プラズマ・核融合学会誌 Vol. 81 No. 9
ページ: 669-673
日本結晶成長学会誌 Vol. 32 No. 5
ページ: 371-376
Journal of Plasma and Fusion Research Vol.81, No.9
Journal of the Japanese Association for Crystal Growth Vol.32, No.5
