化学活性種の高精度供給による単層カーボンナノチューブの金属/半導体特性選択成長

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19740339
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 豊橋技術科学大学 (2008); 北海道大学 (2007)
• 研究代表者: 須田 善行 豊橋技術科学大学, 工学部, 准教授 (70301942)
• 連携研究者: 菅原 広剛 北海道大学大学院, 情報科学研究科, 准教授 ; 高山 純一 北海道大学大学院, 情報科学研究科, 修士課程
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: プラズマ応用

研究概要

(1) カーボンナノチューブ(CNT)の原料ガスであるCH_4にCO_2ガスを添加したところ,多層CNTの層数・内径・外径が増加した。また,CO_2添加により単層CNTの直径分布を太い方へ変化できた。(2)CNT成長領域から60cm程度の距離にプラズマを発生させることで,Si基板上に堆積したAl_2O_3/Fe/Al_2O_3の3層構造触媒から欠陥のほとんどない高品質な単層CNTが合成できた。

研究成果

• [雑誌論文] Filament discharge enhances field emission properties by making twisted carbon nanofibres stand up (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuji Hosokawa, Yuichiro Shinohara, Masashi Yokota, Hajime Shiki, Yoshiyuki Suda, (他8)
  • 雑誌名: Journal of Physics D : Applied Physics 41 ページ: 205418(5pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of ion and radical fluxes in CH_4/H_2 plasma for CNT growth (2008)
  • 著者名/発表者名: Youhei Hizume, Atsushi Okita, Akinori Oda, Hirotake Sugawara, Yoshiyuki Suda and Yosuke Sakai
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials 128 ページ: 624-628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma-enhanced chemical vapor deposition of carbon nanotubes using alcohol vapor (2008)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Okita, Yoshiyuki Suda, (他5)
  • 雑誌名: Materials Research Society Proceedings 1057-II05-10 ページ: (7 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rearrangement of twisted carbon nanofibers by filamentary discharge treatment in N_2 gas
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Shinohara, Yuji Hosokawa, Masashi Yokota, Hajime Shiki, Shinichiro Oke, Yoshiyuki Suda, (他6)
  • 雑誌名: Research Network : Application of Plasma Process (accepted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Splitting and flattening of helical carbon nanofibers by acid treatment
  • 著者名/発表者名: Masashi Yokota, Yuichiro Shinohara, Takahiro Kawabata, Kotaro Takimoto, Yoshiyuki Suda, (他7)
  • 雑誌名: The Journal of Nanoscience and Nanotechnology (accepted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon Nanotube Growth in Alcohol Vapor Plasma
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Suda, Atsushi Okita, Junichi Takayama, Akinori Oda, Hirotake Sugawara, Yosuke Sakai, (他2)
  • 雑誌名: Special issue : IEEE Transactions on Plasma Science Plasma-Based Surface Modification and Treatment Technologies (accepted)
  • 査読あり
• [雑誌論文] フィラメント放電処理によるカーボンナノツイストフィールドエミッタの特性向上
  • 著者名/発表者名: 須田善行, 細川雄治, 篠原雄一郎, 横田真志, 志岐肇, 桶真一郎, 滝川浩史, (他6)
  • 雑誌名: 電気学会プラズマ研究会資料 PST-08-107
• [雑誌論文] 熱CVD における酸化ガスの導入がカーボンナノチューブ成長に及ぼす影響
  • 著者名/発表者名: 高山純一, 浅岡典央, 福田裕司, 菅原広剛, 須田善行
  • 雑誌名: 平成20 年電気学会基礎・材料・共通部門大会プロシーディングス(CD-ROM) X-4
• [学会発表] フィラメント放電処理により再配置したカーボンナノツイストからの電界電子放出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 須田善行, 他
  • 学会等名: 2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会, 1p-TA-17
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 20090330-0402
• [学会発表] ゼオライト担持金属触媒を用いたカーボンナノコイルの細線化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 横田真志, 他
  • 学会等名: 2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会, 2a-TA-1
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 20090330-0402
• [学会発表] カーボンナノチューブを用いたガスセンサの特性評価-金属電極の材質と形状の影響- (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅岡典央, 他
  • 学会等名: 平成21年電気学会全国大会, 3-169
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20090317-19
• [学会発表] 直流プラズマ支援熱化学気相堆積による単層カーボンナノチューブ成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高山純一, 他
  • 学会等名: 平成21年電気学会全国大会, 1-197
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20090317-19
• [学会発表] プラズマCVD 法によるカーボンナノチューブ成長-CNT 直径の触媒・支持材料膜厚依存性- (2009)
  • 著者名/発表者名: 福田祐司, 他
  • 学会等名: 平成21年電気学会全国大会, 1-196
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20090317-19
• [学会発表] Synthesis of Thin Carbon Nanocoils by Fe-Sn Catalyst Supported on Zeolite (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yokota, et al
  • 学会等名: 第36回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム, 3P-9
  • 発表場所: 名城大学
  • 年月日: 20090302-4
• [学会発表] カーボンナノツイストフィールドエミッタのフィラメント放電処理 (2009)
  • 著者名/発表者名: 須田善行, 他
  • 学会等名: PSS-2009/SPP-26, P3-17
  • 発表場所: 名古屋大学豊田講堂・シンポジオン
  • 年月日: 20090202-4
• [学会発表] Acid Treatment of Carbon Nanocoil and Its Microscopic Structure Observation (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Yokota, et al
  • 学会等名: IUMRS-ICA 2008, RP-27
  • 発表場所: Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan
  • 年月日: 20081209-13
• [学会発表] Filamentary Discharge Treatment of Carbon Nanotwist Field Emitter and Its Field Emission Property (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Suda, et al
  • 学会等名: IUMRS-ICA 2008, RP-14
  • 発表場所: Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan
  • 年月日: 20081209-13
• [学会発表] カーボンナノチューブを用いたガスセンサの特性評価-ガス濃度と印加電圧に対する依存性- (2008)
  • 著者名/発表者名: 浅岡典央, 他
  • 学会等名: 平成20年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No. 88
  • 発表場所: 北海道東海大学
  • 年月日: 20081025-26
• [学会発表] 熱CVD によるカーボンナノチューブ成長の気相診断 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高山純一, 他
  • 学会等名: 平成20年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No. 86
  • 発表場所: 北海道東海大学
  • 年月日: 20081025-26
• [学会発表] プラズマCVD 法によるカーボンナノチューブ成長における前処理条件と触媒支持材料膜厚の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 福田祐司, 他
  • 学会等名: 平成20年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No. 87
  • 発表場所: 北海道東海大学
  • 年月日: 20081025-26
• [学会発表] Significant reduction in adsorption energy of CO on platinum nanoparticles on graphite (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Oh, et al
  • 学会等名: The 55th AVS International Symposium, SS-TuP9
  • 発表場所: Boston, MA, USA
  • 年月日: 20081019-24
• [学会発表] Pt/HOPG におけるPt 粒子の形態と電子状態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩崎陽介, 他
  • 学会等名: 第102回触媒討論会, 4E18
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20080923-26
• [学会発表] 酸処理によるカーボンナノコイルの扁平化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 横田真志, 他
  • 学会等名: 2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会, 5a-ZR-1
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 20080902-5
• [学会発表] カーボンナノツイストフィールドエミッタのストリーマ放電による起毛処理 (2008)
  • 著者名/発表者名: 篠原雄一郎, 他
  • 学会等名: 2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会, 4p-ZS-14
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 20080902-5
• [学会発表] 酸処理によるカーボンナノコイルの重量減少とその温度と時間による依存 (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Yokota, et al
  • 学会等名: 第35回記念フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム, 3P-25
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20080827-29
• [学会発表] Co/Sn触媒を使用した触媒CVD によるヘリカルカーボンナノファイバの成長 (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shinohara, et al
  • 学会等名: 第35回記念フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム, 2P-44
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 20080827-29
• [学会発表] Formation of winding surface of amorphous fluorocarbon films composed by perfluorooctane plama-enhanced chemical vapor deposition (2008)
  • 著者名/発表者名: Kouichiro Mizuno, et al
  • 学会等名: XIX ESCAMPIG
  • 発表場所: Conference Center of Granada, Granada, Spain
  • 年月日: 20080715-19
• [学会発表] 熱プラズマによるカーボンナノ材料合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 須田善行
  • 学会等名: 電気学会フォーラム
  • 発表場所: 名古屋工業大学校友会館
  • 年月日: 2008-11-21