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2008 Fiscal Year Annual Research Report

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

Research Project

Project/Area Number 19740339
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

須田 善行  Toyohashi University of Technology, 工学部, 准教授 (70301942)

Keywords単層カーボンナノチューブ / カイラリティ / 化学気相堆積 / エッチング / 二酸化炭素 / 化学活性種 / ラマン分光
Research Abstract

当該研究課題の実現のため, (1)弱い酸化剤であるCO_2ガスをCH_4原料ガスに添加, (2)CH_4原料ガスのプラズマ化, のそれぞれがカーボンナノチューブ(CNT)成長に与える影響を調べた。(1)粉末状の触媒として用いたNiMoMgOやFeMoMgOからは主として3-4層の多層CNTが成長し, CO_2を添加することでその層数・内径・外径が増加した。また, CH_4ガスのみからは単層CNTもある割合含まれていたが, その量はCO_2添加により徐々に減少し, CH_4ガス(流量75 sccm)に対してCO_2ガス(Arガス希釈, 濃度0.1%)流量を3 sccm以上にすると直径1nm以下の単層CNTは確認できなくなった。3 sccmまでのCO_2添加により, 単層CNTの直径(金属/半導体特性に関係する)の分布を太い方へ変化させることができた。(2)CNT成長領域から60 cm程度離れたところにプラズマ電極を取付け, 原料ガス導入口付近にDCプラズマを発生させた。CNT触媒には, 前述のFe(Ni)MoMgOの他にAl_2O_3/Fe/Al_2O_3の3層構造をSiO_2付きSi基板上に堆積したものを用いた。いずれの触媒からも単層CNTが成長したが, 特にAl_2O_3/Fe/Al_2O_3触媒からは高密度に単層CNTが成長した。ラマン分光分析において, 単層CNTの欠陥に起因するDピークに対するグラファイト結晶を示すGピークの強度比(G/D比)は42という高い値が得られた。

  • Research Products

    (29 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (20 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Filament discharge enhances field emission properties by making twisted carbon nanofibres stand up2008

    • Author(s)
      Yuji Hosokawa, et.al.
    • Journal Title

      Journal of Physics D : Applied Physics 41

      Pages: 205418 (5)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of ion and radical fluxes in CH_4/H_2 plasma for CNT growth2008

    • Author(s)
      Youhei Hizume, et.al.
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials 128

      Pages: 624-628

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Plasma-enhanced chemical vapor deposition of carbon nanotubes using alcohol vapor2008

    • Author(s)
      Atsushi Okita, et.al.
    • Journal Title

      Materials Research Society Proceedings

      Pages: 1057-1105-10 (7)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 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2008

    • Author(s)
      須田善行, 他
    • Journal Title

      電気学会プラズマ研究会資料

      Pages: PST-08-107

  • [Journal Article] 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2008

    • Author(s)
      高山純一, 他
    • Journal Title

      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-RDM)

      Pages: X-4

  • [Journal Article] Rearrangement of twisted carbon nanofibers by filamentary discharge treatment in N_2 gas

    • Author(s)
      Yuichiro Shinohara, et.al.
    • Journal Title

      Research Network : Application of Plasma Process (採択済)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Splitting and flattening of helical carbon nanofibers by acid treatment

    • Author(s)
      Masashi Yokota, et.al.
    • Journal Title

      The Journal of Nanoscience and Nanotechnology (採択済)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carbon Nanotube Growth in Alcohol Vapor Plasma

    • Author(s)
      Yoshiyuki Suda, et.al.
    • Journal Title

      Special issue : IEEE Transactions on Plasma Science Plasma-Based Surface Modification and Treatment Technologies (採択済)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      横田真志, 他
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会, 2a-TA-1
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      20090330-0402
  • [Presentation] 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がらの雷界雷子放出2009

    • Author(s)
      須田善行, 他
    • Organizer
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会, 1p-TA-17
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      20090330-0402
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      浅岡典央, 他
    • Organizer
      平成21年電気学会全国大会, 3-169
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20090317-19
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      高山純一, 他
    • Organizer
      平成21年電気学会全国大会, 1-197
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20090317-19
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      福田祐司, 他
    • Organizer
      平成21年電気学会全国大会, 1-196
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      20090317-19
  • [Presentation] Synthesis of Thin Carbon Nanocoils by Fe-Sn Catalyst Supported on Zeolite2009

    • Author(s)
      M. Yokota, et al
    • Organizer
      第36回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム, 3P-9
    • Place of Presentation
      名城大学
    • Year and Date
      20090302-4
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      須田善行, 他
    • Organizer
      SS-2009/SPP-26, P3-17
    • Place of Presentation
      名古屋大学豊田講堂・シンポジオン
    • Year and Date
      20090202-04
  • [Presentation] Acid Treatment of Carbon Nanocoil and Its Microscopic Structure Observation2008

    • Author(s)
      M. Yokota, et al
    • Organizer
      IUMRS-ICA 2008, RP-27
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan
    • Year and Date
      20081209-13
  • [Presentation] Filamentary Discharge Treatment of Carbon Nanotwist Field Emitter and Its Field Emission Property2008

    • Author(s)
      Y. Suda, et al
    • Organizer
      IUMRS-ICA 2008, RP-14
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center, Nagoya, Japan
    • Year and Date
      20081209-13
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      浅岡典央, 他
    • Organizer
      平成20年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.88
    • Place of Presentation
      北海道東海大学
    • Year and Date
      20081025-26
  • [Presentation] 熱CVDによるカーボンナノチューブ成長の気相診断2008

    • Author(s)
      高山純一, 他
    • Organizer
      平成20年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.86
    • Place of Presentation
      北海道東海大学
    • Year and Date
      20081025-26
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      福田祐司, 他
    • Organizer
      平成20年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会, No.87
    • Place of Presentation
      北海道東海大学
    • Year and Date
      20081025-26
  • [Presentation] Significant reduction in adsorption energy of CO on platinum nanoparticles on graphite2008

    • Author(s)
      J. Oh, et al
    • Organizer
      The 55th AVS International Symposium, SS-TuP9
    • Place of Presentation
      Boston, MA, USA
    • Year and Date
      20081019-24
  • [Presentation] Pt/HOPGにおけるPt粒子の形態と電子状態2008

    • Author(s)
      岩崎陽介, 他
    • Organizer
      第102回触媒討論会, 4E18
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      20080923-26
  • [Presentation] 酸処理によるカーボンナノコイルの扁平化2008

    • Author(s)
      横田真志, 他
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会, 5a-ZR-1
    • Place of Presentation
      中部大学
    • Year and Date
      20080902-5
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      篠原雄一郎, 他
    • Organizer
      2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会, 4p-ZS-14
    • Place of Presentation
      中部大学
    • Year and Date
      20080902-5
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      M. Yokota, et al
    • Organizer
      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
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      20080827-29
  • [Presentation] 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

    • Author(s)
      Y. Shinohara, et.al.
    • Organizer
      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
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      20080827-29
  • [Presentation] Formation of winding surface of amorphous fluorocarbon films composed by perfluorooctane plama-enhanced chemical vapor deposition2008

    • Author(s)
      Kouichiro Mizuno, et al
    • Organizer
      XIX ESCAMPIG
    • Place of Presentation
      Conference Center of Granada, Granada, Spain
    • Year and Date
      20080715-19
  • [Presentation] 熱プラズマによるカーボンナノ材料合成2008

    • Author(s)
      須田善行
    • Organizer
      電気学会フォーラム
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学校友会館
    • Year and Date
      2008-11-21
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.arc.eee.tut.ac.jp/papers/paper.htm

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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