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

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555006
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 丹司 敬義 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (90125609)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 楠 美智子 (財)ファインセラミックスセンター, 試験研究所, 主任研究員 ; 室岡 義栄 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (40273263) ; 田中 成泰 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (70217032)
• Keywords: カーボンナノチューブ / 電界放出形電子銃 / SiC

Research Abstract

当年度は、まずカーボンナノチューブを先端に持つ電子顕微鏡用電界放出陰極の作製技術の確立を目指した。そのため、試料切断・薄片化装置を購入、改良し、特注したダイヤモンドブレードを用いることにより、ウエハー状のSiC単結晶から基板チップ(直径50μm以下,長さ2mm)を切り出し、整形することを試みた。走査型電子顕微鏡により、本手法で一応の精度での切り出しが可能なことを確認のした。しかし、ウエハー状の試料からでは、カーボンナノチューブが方向を揃えて成長する面を先端表面として有するチップを切り出すのが容易ではないことがわかった。即ち、そのような希望の面を表面に持つチップを切り出すためには、X線回折等を併用し、試料の正確な方位の決定と、切断が必要となるが、これは技術的に容易ではない。そこで、結晶の成長段階から、予め方位が特定できているSiC単結晶の整形を試み、先端が数μm角で、電界放出電子源としてナノチューブを成長させるための基板となるチップを機械的に整形できることを確認した。現在、更に先端面積を縮小するべく切削精度の向上を図っている。また、基板チップを加熱して、チップ先端にナノチューブを成長させることを試みている。一方、電子銃用ステム(支持台)にチップを取り付ける技術はほぼ開発出来た。また、作製した陰極の電子放出特性を測定するための電界電子放出特性測定装置も立ち上げている。
なお、適当な方位を有するSiC単結晶は現在市販されておらず、(株)豊田中央研究所から提供を受けた。同研究所の担当研究員には、次年度以降、本研究に研究分担者として参加してもらうこととした。

Research Products

• [Publications] 丹司敬義: "電子顕微鏡による微細磁気構造の観察"電子顕微鏡. 36・3. 149-155 (2001)
• [Publications] 丹司敬義: "高精度位相シフト電子線ホログラフィ"電子顕微鏡. 36・1. 71-74 (2001)
• [Publications] S.Tanaka: "Structural characterization of GaN laterally overgrown on a (111)Si substrate"Applied Physics Letters. 79・7. 955-957 (2001)
• [Publications] Y.Murooka: "Self-assembling of hot carbon nanoparticles observed by short pulse-arc-discharge"Chemical Physics Letters. 341. 455-460 (2001)
• [Publications] T.Tanji: "Holographic observation of Magnetic fine-structures in new magnetic materials"Microscopy and Microanalysis. 8(掲載予定). (2002)