JP2001180920A - ナノチューブの加工方法及び電界放出型冷陰極の製造方法並びに表示装置の製造方法 - Google Patents

ナノチューブの加工方法及び電界放出型冷陰極の製造方法並びに表示装置の製造方法

Info

Publication number
JP2001180920A
JP2001180920A JP36842499A JP36842499A JP2001180920A JP 2001180920 A JP2001180920 A JP 2001180920A JP 36842499 A JP36842499 A JP 36842499A JP 36842499 A JP36842499 A JP 36842499A JP 2001180920 A JP2001180920 A JP 2001180920A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nanotube
emitter
ions
processing
irradiating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP36842499A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiko Okamoto
明彦 岡本
Fuminori Ito
文則 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP36842499A priority Critical patent/JP2001180920A/ja
Priority to US09/746,114 priority patent/US6780075B2/en
Publication of JP2001180920A publication Critical patent/JP2001180920A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/022Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
    • H01J9/025Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30Cold cathodes
    • H01J2201/304Field emission cathodes
    • H01J2201/30446Field emission cathodes characterised by the emitter material
    • H01J2201/30453Carbon types
    • H01J2201/30469Carbon nanotubes (CNTs)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/84Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/842Manufacture, treatment, or detection of nanostructure for carbon nanotubes or fullerenes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00Nanotechnology
    • Y10S977/84Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/849Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
    • Y10S977/852Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe for detection of specific nanostructure sample or nanostructure-related property

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ナノチューブを劣化させることなく短く切断
することが可能で、このナノチューブをエミッタとした
ときに、エミッタ表面の平坦性が向上するナノチューブ
の加工方法、エミッタ表面の平坦性が向上し、その結
果、均一で安定な高放出電流を発生させることが可能な
電界放出型冷陰極の製造方法、ナノチューブの加工方法
及び/または電界放出型冷陰極の製造方法を含む表示装
置の製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明のナノチューブの加工方法は、ナ
ノチューブ1にイオン2を照射する工程と、前記ナノチ
ューブ1を酸化する工程とを含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、平面パネルディス
プレイ、CRT、電子顕微鏡、電子ビーム露光装置、各
種電子ビーム装置等の電子源に用いられる電界放出型冷
陰極を製造する際に用いて好適なナノチューブの加工方
法及び電界放出型冷陰極の製造方法並びに表示装置の製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、カーボンナノチューブが電界放出
型冷陰極のエミッタ材料として注目され、その応用が期
待されており、研究開発も盛んに行われている。カーボ
ンナノチューブは、炭素原子が規則的に配列したグラフ
ェンシート、すなわち平面状のグラファイト六角網を丸
めて筒状としたものであり、チューブ径及びカイラル角
度により電子構造が大きく変わるために、電気伝導度が
金属〜半導体間の値を有し、一次元電気伝導に近い性質
を示すといわれている。このカーボンナノチューブは、
外径がナノメータオーダーで、長さが0.5μmから数
mmの極めてアスペクト比の高い微小な物質である。そ
のため、先端部分には電界が集中し易く、高い放出電流
密度が期待される。また、カーボンナノチューブは、化
学的、物理的安定性が高いという特徴を有するため、動
作の際に、真空中の残留ガスの吸着やイオン衝撃等の影
響を受け難いことが予想される。
【0003】図7は、従来の電界放出型冷陰極の一例を
示す断面図であり、カーボンナノチューブを電界放出型
冷陰極として用いた例である。なお、この電界放出型冷
陰極は特開平9−221309号公報に開示されてい
る。この電界放出型冷陰極は、炭素質の基板24上に、
エミッタとなるカーボンナノチューブ26がイオンを照
射することによって形成され、このカーボンナノチュー
ブ26を取り囲むようにゲート電極28、28及び絶縁
層27が形成され、このカーボンナノチューブ26に対
向して電子線引き出し用のグリッド29が形成されてい
る。このカーボンナノチューブ26は、外径が2〜50
nm、長さが0.01〜5μmである。この電界放出型
冷陰極では、500Vで10mAのエミッション電流が
発生する。
【0004】この電界放出型冷陰極においては、カーボ
ンナノチューブ26を取り囲むように絶縁層27および
ゲート電極28が形成されているので、エミッタからの
放出電子量をゲートとエミッタ間の電界によって制御す
ることが可能である。ここで、ゲートとエミッタとの間
の電界は、ゲートに加える電圧を絶縁層27の膜厚で割
ったものにほぼ等しい。すなわち、絶縁層27が厚い場
合は大きなゲート電圧を印加する必要があるが、絶縁層
27が薄い場合は小さなゲート電圧で同一のエミッショ
ン電流を得ることができる。
【0005】また、エミッタから放出された電子は、ゲ
ート電位によって放出方向に対して垂直方向の運動エネ
ルギーを有するため、放出電子の軌道は広がることにな
る。ゲート電圧が低い場合には、比較的収束性のよい電
子ビームを得ることが可能であるが、ゲート電圧が大き
くなると電子の広がりが増大する。例えば、複数の画素
を独立に制御する平面ディスプレイでは、放出電子の広
がりは隣接する画素に電子が射突することを意味し、画
像がぼけたり、コントラストが低下する等の不具合が生
じる原因となる。したがって、絶縁層27の薄膜化は、
低電圧駆動化、ドライブ回路の小型化および低コスト
化、ビーム広がりの抑制等を実現するために必須の要素
である。
【0006】図8は、従来の平面ディスプレイの一例を
示す図であり、(a)は斜視図、(b)は断面図であ
る。この平面ディスプレイは特開平10−199398
号公報に開示されている。この平面ディスプレイは、ガ
ラス基板34上に、厚みが1μmのグラファイトからな
る短冊状のカソード35と、厚みが7μm、幅が20μ
mのシリコン酸化膜からなる絶縁層37が交互に配列さ
れ、このカソード35上にアーク放電法やレーザーアブ
レーション法等により、ライン状電子放出層となる厚み
が数μmのカーボンナノチューブ36が堆積され、短冊
状のカーボンナノチューブ36上に、これと交差するよ
うに電子を引き出すためのグリッド電極38が設けられ
ている。
【0007】このカーボンナノチューブ36は、直径が
10〜40nm、長さが0.5〜数μmである。この平
面ディスプレイでは、グリッド電極38に正の電圧を、
カソード35に負の電圧をそれぞれ印加することによっ
て、放出電子39が図中に示す矢印方向に放出される。
【0008】図9は、従来の電界放出型冷陰極の他の一
例である電子源アレイを示す断面図であり、この電子源
アレイは特開平10−12124号公報により開示され
ている。この電子源アレイは、カーボンナノチューブ4
6をアルミニウム膜45の微細孔42中に成長させたも
のである。この電子源アレイを製造するには、まず、ガ
ラス基板41上にアルミニウム膜45を堆積し、このア
ルミニウム膜45をエッチングして該アルミニウム膜4
5内に素子分離領域44を形成し、残ったアルミニウム
膜45をエミッタ領域とする。次いで、このアルミニウ
ム膜45に陽極酸化処理を行うことにより微細孔42を
形成する。その後、この微細孔42内にカーボンナノチ
ューブの成長核となるニッケル47を埋め込み、メタン
ガスと水素ガスを含む雰囲気中でナノチューブ46を成
長させる。この時の反応温度は1000〜1200℃で
ある。
【0009】このような手法を用いることにより、ガラ
ス基板41上に垂直方向に配向性を持たせたカーボンナ
ノチューブ46を成長させることができる。そして、こ
のアルミニウム膜45の上端部にグリッド電極48を取
り付けることにより、電界放出型冷陰極を作製すること
ができる。また、素子分離領域44を隔てた複数のエミ
ッタ、すなわちカーボンナノチューブ46と対向する位
置に蛍光体49を配置することにより、平面ディスプレ
イを作製することができる。
【0010】さらに、カーボンナノチューブの加工方法
の一例として、カーボンナノチューブを構成する炭素原
子の結合の一部を切断して未結合手(ダングリングボン
ド)を作り出す工程を含む方法が提案されている(特開
平7−172807号公報参照)。この方法では、金イ
オン(Au+)を例にとった場合に、ひとつのイオン照
射によりクレーター構造が形成される。例えば、カーボ
ンナノチューブに、それを横断するように選択的に多数
のイオンを照射すると、複数のクレータ構造が連続して
形成され、それらがつながってカーボンナノチューブが
切断される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図7に示し
た従来の電界放出型冷陰極では、絶縁層を薄膜化し、良
好な電子放出特性を実現する際に、以下に述べる問題点
があった。 (1)エミッタ表面の平坦化が困難である。 一般的なカーボンナノチューブの製造方法であるアーク
放電法やレーザーアブレーション法によって得られるカ
ーボンナノチューブは、外径はほぼ一定でnmの大きさ
であるが、その長さは0.5μm〜数mmの様々な長さ
を有する。また、カーボンナノチューブは、柔軟性に富
んでいるため互いに絡み易いという特徴を有する。その
ため、長いカーボンナノチューブが互いに絡み合うと、
大きな糸屑のような形状になり、エミッタの平坦性を低
下させる要因になる。
【0012】また、生成後の粗カーボンナノチューブに
はグラファイトやアモルファスカーボン等が含まれ、特
に単層カーボンナノチューブの場合には、それに加えて
触媒金属が含まれている。カーボンナノチューブは、こ
のような不純物にも絡み易く、大きな塊を形成し、エミ
ッタ表面に局所的な突起が生じることとなる。これらの
局所的な突起は、図10に示すように、基板54上のカ
ーボンナノチューブ56の上部に形成された絶縁層57
およびゲート電極58を湾曲させ、電位分布を不均一に
させる。また、局所的な突起がゲート開口部に生じる
と、その部分に電界が集中し易くなり電子放出特性の均
一性を劣化させる。さらに、複数のエミッタを二次元的
に配列した平面ディスプレイにおいては、このような局
所的な突起が各エミッタ(画素)間の特性を不均一にさ
せ、画像のムラの要因となる。
【0013】(2)ゲート電極およびエミッタがカーボ
ンナノチューブを介して導通する。 絶縁層の膜厚よりも大きな長さを有するカーボンナノチ
ューブがエミッタ表面にある場合には、それがゲート電
極58に接触し、ゲート電極58とエミッタであるカー
ボンナノチューブ56とが導通する場合がある。このよ
うなカーボンナノチューブ56とゲート電極58のショ
ートは、電子放出量の低下や素子破壊の要因になる。こ
のゲート電極とエミッタとの電気的な短絡は、上述した
問題点(1)と同様、電子放出特性の不均一性の要因に
なり、特に平面ディスプレイでは不安定なムラの多い画
像になる。この電界放出型冷陰極では、カーボンナノチ
ューブ26の長さが0.01〜5μmであるが、例え
ば、絶縁層27の膜厚dが5μm以下の場合、上述した
ように、ゲート電極28とエミッタとがカーボンナノチ
ューブ26によって短絡したり、あるいはゲート開口内
部でその長さLが大きなカーボンナノチューブの塊が局
所的に発生する可能性がある。
【0014】また、図8に示した従来の平面ディスプレ
イにおいても、絶縁層37の膜厚(7μm)よりも長い
カーボンナノチューブが多数含まれる場合には、同様な
問題点が生じることになる。さらに、これらの2つの従
来例においては、基板上に直接カーボンナノチューブを
成長させるため、このカーボンナノチューブの長さを制
御することは困難である。したがって、これらの従来の
ものでは、均一な電子放出特性を実現することが困難で
あり、絶縁層の薄膜化には限界がある。
【0015】また、図9に示した従来の電子源アレイで
は、ガラス基板41の表面に垂直な方向に、カーボンナ
ノチューブ46を制御性良く成長させることが可能であ
るが、カーボンナノチューブ46の成長温度がおよそ1
000℃であり、工程が複雑なため、ガラス基板41上
に複数のエミッタを形成する平面ディスプレイ等の製造
には不向きである。
【0016】また、従来のカーボンナノチューブの加工
方法では、集束イオン源を用いているために、エミッタ
全面でカーボンナノチューブを切断するには多大な時間
を要するという問題点があった。また、通常のイオン注
入では、カーボンナノチューブを切断するまで照射した
場合、切断しない部分にもイオンのダメージが入ること
となり、カーボンナノチューブの大部分が環状の形状を
維持することができなくなるという問題点もあった。
【0017】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、カーボンナノチューブ等のナノチューブを
劣化させることなく短く切断することが可能で、このナ
ノチューブをエミッタとしたときに、エミッタ表面の平
坦性が向上するナノチューブの加工方法を提供すること
を目的とする。また、エミッタ表面の平坦性が向上し、
その結果、均一で安定な高放出電流を発生させることが
可能な電界放出型冷陰極の製造方法を提供することを目
的とする。さらに、前記ナノチューブの加工方法及び/
または電界放出型冷陰極の製造方法を含む表示装置の製
造方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様なナノチューブの加工方法及び電界
放出型冷陰極の製造方法並びに表示装置の製造方法を提
供した。すなわち、請求項1記載のナノチューブの加工
方法は、ナノチューブにイオンを照射する工程と、前記
ナノチューブを酸化する工程とを含むことを特徴として
いる。
【0019】このナノチューブの加工方法では、きわめ
て簡便な方法で、ナノチューブに未結合手を形成し酸化
することにより、ナノチューブを劣化させることなく未
結合手より容易に分断することが可能になる。これによ
り、ナノチューブの長さが短縮され、ナノチューブ同士
の絡みあいが少なくなる。このナノチューブをエミッタ
とすれば、エミッタ表面の平坦性が向上する。
【0020】請求項2記載のナノチューブの加工方法
は、請求項1記載のナノチューブの加工方法において、
元素をイオン化した後、該イオンを電界により加速して
照射することを特徴としている。
【0021】請求項3記載のナノチューブの加工方法
は、請求項1記載のナノチューブの加工方法において、
元素をプラズマ化し、このプラズマ化の過程で生成され
たイオンを照射することを特徴としている。
【0022】請求項4記載のナノチューブの加工方法
は、ナノチューブを300〜800℃に加熱し、この加
熱したナノチューブに水素イオンを照射することを特徴
としている。
【0023】請求項5記載のナノチューブの加工方法
は、ナノチューブを300〜800℃に加熱し、この加
熱したナノチューブに原子状の水素と共にイオンを照射
することを特徴としている。
【0024】請求項6記載のナノチューブの加工方法
は、ナノチューブを300〜800℃に加熱し、この加
熱したナノチューブに水素イオンを照射する工程と、前
記ナノチューブを酸化する工程とを含むことを特徴とし
ている。
【0025】請求項7記載のナノチューブの加工方法
は、ナノチューブをガラス基板上に載置し、このナノチ
ューブを300℃〜前記ガラス基板の歪点以下の温度に
加熱し、水素イオンを照射する工程と、前記ナノチュー
ブを酸化する工程とを含むことを特徴としている。
【0026】請求項8記載のナノチューブの加工方法
は、ナノチューブを300〜800℃に加熱し、この加
熱したナノチューブに原子状の水素と共にイオンを照射
する工程と、前記ナノチューブを酸化する工程とを含む
ことを特徴としている。
【0027】請求項9記載のナノチューブの加工方法
は、ナノチューブをガラス基板上に載置し、このナノチ
ューブを300℃〜前記ガラス基板の歪点以下の温度に
加熱し、この加熱したナノチューブに原子状の水素と共
にイオンを照射する工程と、前記ナノチューブを酸化す
る工程とを含むことを特徴としている。
【0028】請求項10記載のナノチューブの加工方法
は、ナノチューブにイオンを照射する工程と、前記ナノ
チューブを300〜800℃に加熱し、この加熱したナ
ノチューブに水素イオンを照射する工程とを含むことを
特徴としている。
【0029】請求項11記載のナノチューブの加工方法
は、ナノチューブにイオンを照射する工程と、前記ナノ
チューブを300〜800℃に加熱し、この加熱したナ
ノチューブに原子状の水素と共にイオンを照射する工程
とを含むことを特徴としている。
【0030】請求項12記載のナノチューブの加工方法
は、請求項1ないし11のいずれか1項記載のナノチュ
ーブの加工方法において、前記ナノチューブは、カーボ
ンナノチューブであることを特徴としている。
【0031】請求項13記載の電界放出型冷陰極の製造
方法は、ナノチューブを含むエミッタと、該エミッタを
取囲むように設けられた絶縁層及びゲート電極と、該ゲ
ート電極上に設けられたアノード電極を備え、前記エミ
ッタに電圧を印加して電子を放出させる電界放出型冷陰
極の製造方法において、前記エミッタ上に気体を導入す
る工程と、前記ゲート電極、前記アノード電極、新たに
設けられた電極のいずれかに電圧を印加して電子を放出
する工程と、前記気体をイオン化する工程と、該イオン
をナノチューブに照射する工程とを含むことを特徴とし
ている。
【0032】請求項14記載の電界放出型冷陰極の製造
方法は、ナノチューブを含むエミッタと、該エミッタを
取囲むように設けられた絶縁層及びゲート電極と、該ゲ
ート電極上に設けられたアノード電極を備え、前記エミ
ッタに電圧を印加して電子を放出させる電界放出型冷陰
極の製造方法において、前記エミッタ上に気体を導入す
る工程と、前記ゲート電極、前記アノード電極、新たに
設けられた電極のいずれかに電圧を印加して電子を放出
する工程と、前記気体をイオン化する工程と、該イオン
をナノチューブに照射する工程と、前記ナノチューブを
酸化する工程を含むことを特徴としている。
【0033】この電界放出型冷陰極の製造方法では、平
坦なエミッタを形成することが可能になり、しかも分断
された部分が多く存在することにより、エミッションす
る部分が多くなり、高エミッション化とエミッタ内での
エミッションポイントが増大し、均一性が向上する。そ
の結果、均一で安定な高放出電流を発生させることが可
能になる。
【0034】請求項15記載の表示装置の製造方法は、
平面型の表示装置を製造する方法であって、請求項1な
いし12のいずれか1項記載のナノチューブの加工方
法、及び/または請求項13または14記載の電界放出
型冷陰極の製造方法を含むことを特徴としている。
【0035】
【発明の実施の形態】本発明のナノチューブの加工方法
及び電界放出型冷陰極の製造方法並びに表示装置の製造
方法の各実施形態について、図面に基づき説明する。
【0036】[第1の実施の形態]図1は本発明の第1
の実施の形態のナノチューブの加工方法を示す過程図で
あり、ナノチューブとしてカーボンナノチューブを用い
た例である。この加工方法では、まず、アーク放電法に
より、カーボンナノチューブを生成した。ここで、ニッ
ケル(Ni)およびイットリウム(Y)を触媒として用
いた場合には、単層カーボンナノチューブがそれらが平
行に結合した(バンドルした)状態で生成される。ま
た、触媒を用いない場合には、多層カーボンナノチュー
ブが生成される。
【0037】次いで、反応チェンバ内に煤のように堆積
したカーボンナノチューブをかき集める。かき集められ
たカーボンナノチューブは、複数の長いカーボンナノチ
ューブが絡み合った状態である。次いで、この絡み合っ
たカーボンナノチューブの集合体を試料として、この試
料に窒素イオン(N3+)を照射した。図1(a)は窒素
イオン(N3+)2を照射後のカーボンナノチューブ1の
状態を示す模式図であり、イオンにより多層カーボンナ
ノチューブを構成する炭素原子の結合の一部が切断され
て未結合部が形成され、未結合手3が作り出される。
【0038】このような状態において、例えば、低圧の
酸素雰囲気中もしくは空気中にて加熱すると、未結合手
3より酸化が始まり、図1(b)に示すように、この未
結合手3の部分でカーボンナノチューブ1が切断され
る。カーボンナノチューブ1の未結合手3は化学的に不
安定であり、結合した炭素と比較して酸素分子等と反応
が起こり易い。なお、イオンおよびラジカルは、カーボ
ンナノチューブ1に未結合手3を形成するのに十分なエ
ネルギーが必要である。
【0039】本実施形態では、イオンとして窒素イオン
(N3+)を用い、25KVの加速電圧、1×1013cm
-3のイオン濃度でイオン注入した。最適な加速電圧、イ
オン種、イオンの注入量は、加工すべきカーボンナノチ
ューブ1の量と充填度(密度)、カーボンナノチューブ
1の種類(特に、多層カーボンナノチューブであるか、
単層カーボンナノチューブであるか)に依存する。ま
た、多層カーボンナノチューブの場合、特にその層数に
依存するが、50V以下ではほとんど効果がなく、ま
た、10KV以上では透過するイオンが多くなり効率が
悪くなる。
【0040】また、イオン注入に替えて、アルゴン(A
r)をプラズマ放電し、イオン化してカーボンナノチュ
ーブ1に照射した。ここでは、カーボンナノチューブ1
を平行平板型の接地電極上に導入し、アルゴン(Ar)
を1.33×10-1〜1.33×10-5Pa(1×10
-3〜1×10-7Torr)の圧力で導入し、平行平板電
極の対向電極に対し500Vにバイアスをかけてイオン
を加速し照射した。
【0041】ここでも、最適な加速電圧、イオン種、イ
オンの注入量は、加工すべきカーボンナノチューブ1の
量と充填度(密度)、カーボンナノチューブ1の種類
(特に、単層カーボンナノチューブであるか、多層カー
ボンナノチューブであるか)に依存する。また、多層カ
ーボンナノチューブの場合、特にその層数に依存する
が、50Vではほとんど未結合手3を形成するのには効
果がなく、また、5KV以上では反応炉内での局部的な
異常放電が生じた。このような製造プロセスを経たカー
ボンナノチューブ1では、チューブ側面の炭素原子間の
結合手が切れて、未結合手3が形成されていた。
【0042】以上のように処理した試料を酸化用反応炉
に導入し、低圧の酸素中にて1時間加熱した。試料は単
層カーボンナノチューブの場合300℃、多層カーボン
ナノチューブの場合600℃で加熱した。この加熱処理
したカーボンナノチューブを電子顕微鏡にて観察したと
ころ、切断されたカーボンナノチューブが多数観察され
た。一方、イオン照射しない試料を同様の条件で低圧の
酸素中にて加熱し、この加熱処理したカーボンナノチュ
ーブを電子顕微鏡にて観察したところ、切断されたカー
ボンナノチューブの断面はほとんど観測されなかった。
【0043】本実施形態の加工方法を用いることによ
り、絶縁膜及びゲート電極を形成した後、カーボンナノ
チューブを切断することができ、エミッションポイント
を増大させることができる。本実施形態の加工方法をエ
ミッタを活性化する工程、すなわちエージング工程に追
加することにより、エミッション電流を高め、均一性を
増大させることができる。
【0044】イオン注入を用いる本実施形態は、集束イ
オン源を用いる従来例と比較して、イオン照射の時間が
10倍以上あり、酸化の工程を加味しても複数の試料を
同時に処理することができ、そのスループットを向上さ
せることができる。また、基板内、基板間のばらつきも
制御されるため、面内の均一性、照射毎の分断の度合
い、すなわちカーボンナノチューブの長さの平均と分散
もほぼ同等で、生産性は飛躍的に向上する。
【0045】しかも、カーボンナノチューブ1は未結合
手3から酸化するため、酸化せずに残ったカーボンナノ
チューブの側面には未結合手3がなく、カーボンナノチ
ューブそのものの未結合手の混入した部分、つまり劣化
した部分がない。したがって、カーボンナノチューブの
プロセス中、プロセス後の未結合手3からの酸化等によ
る炭素の脱離、それに続く分断が生じ難い。このこと
は、エミッタからカーボンナノチューブの脱落が生じ難
く、この脱落したカーボンナノチューブに起因する放
電、短絡、およびそれによる装置の破壊が生じ難い。
【0046】従来の方法では、このような絡み合ったカ
ーボンナノチューブは10〜100μm程度の固まりに
なるため、このカーボンナノチューブを含むエミッタを
塗布した場合、特に100μm以下の平板なエミッタで
はカーボンナノチューブのある部分とない部分で10〜
100μmの凹凸が生じ、エミッションは特に凸のとこ
ろから集中してエミッションし、エミッタ内でエミッシ
ョンの不均一性が生じる。
【0047】一方、本実施形態の加工方法では、このよ
うに微細化したカーボンナノチューブをエミッタ母材、
例えば、ガラスペーストに混ぜて塗布した場合、微細化
したカーボンナノチューブにより、カーボンナノチュー
ブの絡み合いがなくなり、母材との混合が容易になる。
その結果、エミッタとして形成した場合、カーボンナノ
チューブが均一に混ざり、平坦になる。
【0048】このように形成されたカーボンナノチュー
ブは、イオン照射時間および酸素中の加熱時間の制御、
遠心分離等による長さの制御が可能になり、エミッタと
ゲート電極の距離を規定する絶縁膜の厚さにしたがって
長さを整えることが可能になり、ゲート電極とエミッタ
が導通するという問題もなくなる。しかも、カーボンナ
ノチューブを含むエミッタ材料を塗布、もしくは塗布し
た後、基板の歪点以下で加熱することにより、エミッタ
が形成されるため、基板温度が高温になったり、工程が
複雑になるという問題が生じない。
【0049】本実施形態の加工方法により得られたカー
ボンナノチューブをエミッタとして用い、かつアノード
電極もしくはアノード電極とゲート電極を配置すること
により、二極管構造または三極管構造を構成し、エミッ
タ電位を基準としてアノード電極もしくはゲート電極に
正の電位をかけた場合、従来のように凹凸のあるエミッ
タの凸の部分に電界が集中し、凹の部分の電界が弱くな
るという電界分布の不均一性がなくなり、電子放出特性
の不均一性がなくなる。
【0050】[第2の実施の形態]図2は本発明の第2
の実施の形態のナノチューブの加工方法を示す断面図で
あり、エミッタに絶縁膜およびゲート電極を形成した後
にイオンを照射する例である。この加工方法では、ま
ず、ガラス基板4上に金属からなるエミッタ電極5を形
成し、その上にカーボンナノチューブを含むエミッタ6
を形成する。そして、このエミッタ6上に厚さ10μm
のゲート絶縁膜7、ゲート電極8を形成し、さらにエミ
ッタ6より約1mm離れた位置に、エミッタ6に対向す
るアノード電極9を設ける。
【0051】このような状態で、アルゴン(Ar)ガス
を1.33×10-1〜1.33×10-5Pa(1×10
-3〜1×10-7Torr)の圧力で導入する。次いで、
ゲート電極8に50V、アノード電極9に5KVを印加
し、カーボンナノチューブを含むエミッタ6より電子を
放出させる。このような状態では、カーボンナノチュー
ブより放出された電子(e-)10がアルゴン(Ar)
ガス分子と衝突すると、アルゴンガスは正のアルゴンイ
オン(Ar+)11となり、ゲート電極8およびカーボ
ンナノチューブを含むエミッタ6に向かって加速され、
ゲート電極8およびカーボンナノチューブを含むエミッ
タ6に衝突する。
【0052】このとき、カーボンナノチューブを構成す
るカーボン結合が分断され、未結合手が形成される。次
いで、アルゴン(Ar)ガスに替えて酸素(O2)また
は空気を導入する。試料が単層カーボンナノチューブの
場合300℃、多層カーボンナノチューブの場合600
℃に加熱し、この温度で1時間保持する。この加熱処理
後、電子顕微鏡にてカーボンナノチューブを観察したと
ころ、切断されたカーボンナノチューブが多数観察され
た。
【0053】一方、イオン照射しない試料を同様の条件
で酸素中にて加熱し、電子顕微鏡にて観察したところ、
切断されたカーボンナノチューブの断面はほとんど観測
されなかった。なお、このカーボンナノチューブでは、
酸素により未結合手より選択的に反応が起こるため、カ
ーボンナノチューブが部分的に分断されていた。
【0054】[第3の実施の形態]図3は本発明の第3
の実施の形態のナノチューブの加工方法を示す断面図で
あり、水素(H2)をイオン化(H+)してカーボンナ
ノチューブに照射し未結合手を形成する工程とカーボン
ナノチューブを分断する例である。この加工方法では、
第1の実施形態と同様の方法を用いて、ガラス基板14
上にカーボンナノチューブを含むエミッタ16が形成さ
れた試料を用意し、この試料を真空チェンバ内に導入
し、ガラス基板4を25℃〜800℃の間の一定温度に
保持し、水素イオン(H+)12を加速電圧1KV、イ
オン数1×1014cm- 2で照射した。
【0055】図4は、電子顕微鏡にて観察された切断さ
れたカーボンナノチューブの先端数と試料温度(℃)と
の関係を示す図である。この図4によれば、カーボンナ
ノチューブの先端数は試料温度が約500℃で最大値を
有する。また、室温での分断数に比べ、試料温度が30
0℃〜700℃での分断の効率が高いことが明らかにな
った。
【0056】[第4の実施の形態]図5は本発明の第4
の実施の形態のナノチューブの加工方法を示す断面図で
あり、カーボンナノチューブにアルゴンイオン(Ar
+)を照射すると同時に原子状水素(H+)を照射する
例である。この加工方法では、第1の実施形態と同様の
方法を用いて、ガラス基板14上にカーボンナノチュー
ブを含むエミッタ16が形成された試料を用意し、この
試料を真空チェンバ内に導入し、基板14を25〜80
0℃の間の一定温度に保持しながら、アルゴンイオン
(Ar+)11を加速電圧1KV、イオン数1×101 2
cm-2で照射した。
【0057】それと同時に、フィラメント17を約20
00℃に加熱し、該フィラメント17に水素ガス
(H2)13を照射して原子状水素(H+)15を形成
し、この原子状水素(H+)15をエミッタ16のカー
ボンナノチューブに照射した。図6は電子顕微鏡にて観
察された切断されたカーボンナノチューブの先端数と試
料温度(℃)との関係を示す図である。この図6によれ
ば、カーボンナノチューブの先端数は試料温度が約50
0℃で最大値を有し、室温での分断数に比べ、試料温度
が300〜700℃間での分断の効率が極めて高い。
【0058】ところで、ガラス基板14上にカーボンナ
ノチューブを配置して上記処理を施した場合、ガラスの
歪点以下で処理することが望ましい。本実施形態ではカ
ーボンナノチューブの分断が促進されている。その理由
は、水素イオンやアルゴンイオンによる物理的なスパッ
タの効果以外に、水素とカーボンが反応することによ
り、メタン(CH4)等の水素基と炭素基の結合物が形
成される化学的反応が生じ、カーボンナノチューブから
のカーボンの離脱が促進されるからである。
【0059】本実施形態のような工程以外に、水素とカ
ーボンナノチューブを構成する炭素との化学反応の工程
と酸化工程との組合わせ、および/または物理的に未結
合手を形成する工程と水素と炭素との化学反応の工程と
の組合せにより、効率的に、またカーボンナノチューブ
にダメージを与えずに該カーボンナノチューブを切断す
ることが可能である。
【0060】すなわち、水素とカーボンナノチューブを
構成する炭素との化学反応の工程と酸化工程とを組み合
わせた場合、加速電圧が近い化学反応の工程では、表面
もしくは表面に近いカーボンナノチューブ層のカーボン
との反応に制限することができるため、未結合手を表面
近傍の層に限定することができる。したがって、その後
に続く酸化工程により、カーボンナノチューブの表面ま
たは表面に近い層が選択的に消失したり、もしくは内側
の層よりも速く消失する。以上により、多層カーボンナ
ノチューブやバンドルした単層カーボンナノチューブで
は、表面の層が選択的に除去されるため、粗生成された
カーボンナノチューブよりも細いチューブを形成した
り、あるいは断面部分でテーパーを付けたりすることが
できる。
【0061】また、物理的に未結合手を形成する工程と
水素と炭素との化学反応工程を組合せた場合、特にイオ
ンを加速して未結合手を形成した場合、多層カーボンナ
ノチューブやバンドルした単層カーボンナノチューブで
は、表面のカーボンナノチューブ層ばかりでなく、内部
のカーボンナノチューブ層にも未結合手を形成すること
ができる。したがって、鋭利な断面を有するカーボンナ
ノチューブの先端部を形成したり、短い多層カーボンナ
ノチューブやバンドルしたカーボンナノチューブを形成
することができる。
【0062】以上、本発明の各実施形態について図面に
基づき説明してきたが、具体的な構成は上述した各実施
形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で設計の変更等が可能である。例えば、酸化の
方法として、酸素もしくは空気中にて加熱する方法を用
いたが、酸素等の酸化性原子を含む気体分子をプラズマ
化して酸素イオンおよびプラズマを照射する方法、ある
いは塩酸、硫酸、硝酸等の酸化性水溶液を用いた酸化方
法によっても、未結合手より選択的に炭素元素を酸化す
ることが可能である。
【0063】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、ア
ーク放電法等により形成された1μm〜数mmにおよぶ
長いカーボンナノチューブ等からなるナノチューブをエ
ミッタ、ゲート間距離よりも短く切断することができ、
しかも、ナノチューブの側面に未結合手のような不必要
な損傷や、劣化を生じさせずに、短いナノチューブを形
成することができる。したがって、ナノチューブの製造
プロセス中、及び製造プロセス後における分断が生じ難
く、特にエミッタからの脱落が生じ難く、この脱落した
ナノチューブに起因する放電およびそれによる装置の破
壊が生じ難いという効果を奏することができる。
【0064】さらに、このようなナノチューブを用いた
エミッタでは、従来見られたようなナノチューブ同士の
絡み合いが少なくなり、このナノチューブをバインダと
混ぜ合わせた場合においても、平坦で均一なエミッタを
形成することができる。しかも、従来に比べて、このナ
ノチューブの分断した部分をエミッタ表面に多く形成す
ることができる。この分断した部分はエミッションポイ
ントとして働くので、多くの電子をエミッタ内およびエ
ミッタ間で均一に放出することができ、低電圧で高効率
の電界放出型冷陰極を形成することができる。さらに、
この電界放出型冷陰極を用いた平面ディスプレイでは、
高均一なエミッションが得られ、低電圧駆動が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態のナノチューブの
加工方法を示す過程図であり、(a)は窒素イオンをカ
ーボンナノチューブに照射中の状態、(b)は酸化後の
状態を示す模式図である。
【図2】 本発明の第2の実施の形態のナノチューブの
加工方法を示す断面図である。
【図3】 本発明の第3の実施の形態のナノチューブの
加工方法を示す断面図である。
【図4】 本発明の第3の実施の形態の水素イオン照射
時のカーボンナノチューブの先端数と試料温度との関係
を示す図である。
【図5】 本発明の第4の実施の形態のナノチューブの
加工方法を示す断面図である。
【図6】 本発明の第4の実施の形態のアルゴンイオン
照射時のカーボンナノチューブの先端数と試料温度との
関係を示す図である。
【図7】 従来の電界放出型冷陰極の一例を示す断面図
である。
【図8】 従来の平面ディスプレイの一例を示す図であ
り、(a)は斜視図、(b)は断面図である。
【図9】 従来の電界放出型冷陰極の他の一例である電
子源アレイを示す断面図である。
【図10】 従来の電界放出型冷陰極の不具合の一例を
示す断面図である。
【符号の説明】
1 カーボンナノチューブ 2 窒素イオン(N+3) 3 未結合手 4 ガラス基板 5 エミッタ電極 6 カーボンナノチューブを含むエミッタ 7 ゲート絶縁膜 8 ゲート電極 9 アノード電極 10 電子(e-) 11 アルゴンイオン(Ar+) 12 水素イオン(H+) 13 水素ガス(H2) 14 ガラス基板 15 原子状水素(H+) 16 カーボンナノチューブを含むエミッタ 17 フィラメント 24 炭素質基板 26 カーボンナノチューブ 27 絶縁膜 28 電極 29 グリッド 34 ガラス基板 35 カソード 36 カーボンナノチューブを含むエミッタ 37 絶縁層 38 グリッド電極 41 ガラス基板 42 微細孔 44 素子分離領域 45 アルミニウム膜 46 カーボンナノチューブ 47 ニッケル 48 グリッド電極 49 蛍光体 54 基板 56 カーボンナノチューブを含むエミッタ 57 絶縁層 58 ゲート電極

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ナノチューブにイオンを照射する工程
    と、前記ナノチューブを酸化する工程とを含むことを特
    徴とするナノチューブの加工方法。
  2. 【請求項2】 元素をイオン化した後、該イオンを電界
    により加速して照射することを特徴とする請求項1記載
    のナノチューブの加工方法。
  3. 【請求項3】 元素をプラズマ化し、このプラズマ化の
    過程で生成されたイオンを照射することを特徴とする請
    求項1記載のナノチューブの加工方法。
  4. 【請求項4】 ナノチューブを300〜800℃に加熱
    し、この加熱したナノチューブに水素イオンを照射する
    ことを特徴とするナノチューブの加工方法。
  5. 【請求項5】 ナノチューブを300〜800℃に加熱
    し、この加熱したナノチューブに原子状の水素と共にイ
    オンを照射することを特徴とするナノチューブの加工方
    法。
  6. 【請求項6】 ナノチューブを300〜800℃に加熱
    し、この加熱したナノチューブに水素イオンを照射する
    工程と、前記ナノチューブを酸化する工程とを含むこと
    を特徴とするナノチューブの加工方法。
  7. 【請求項7】 ナノチューブをガラス基板上に載置し、
    このナノチューブを300℃〜前記ガラス基板の歪点以
    下の温度に加熱し、水素イオンを照射する工程と、前記
    ナノチューブを酸化する工程とを含むことを特徴とする
    ナノチューブの加工方法。
  8. 【請求項8】 ナノチューブを300〜800℃に加熱
    し、この加熱したナノチューブに原子状の水素と共にイ
    オンを照射する工程と、前記ナノチューブを酸化する工
    程とを含むことを特徴とするナノチューブの加工方法。
  9. 【請求項9】 ナノチューブをガラス基板上に載置し、
    このナノチューブを300℃〜前記ガラス基板の歪点以
    下の温度に加熱し、この加熱したナノチューブに原子状
    の水素と共にイオンを照射する工程と、前記ナノチュー
    ブを酸化する工程とを含むことを特徴とするナノチュー
    ブの加工方法。
  10. 【請求項10】 ナノチューブにイオンを照射する工程
    と、前記ナノチューブを300〜800℃に加熱し、こ
    の加熱したナノチューブに水素イオンを照射する工程と
    を含むことを特徴とするナノチューブの加工方法。
  11. 【請求項11】 ナノチューブにイオンを照射する工程
    と、前記ナノチューブを300〜800℃に加熱し、こ
    の加熱したナノチューブに原子状の水素と共にイオンを
    照射する工程とを含むことを特徴とするナノチューブの
    加工方法。
  12. 【請求項12】 前記ナノチューブは、カーボンナノチ
    ューブであることを特徴とする請求項1ないし11のい
    ずれか1項記載のナノチューブの加工方法。
  13. 【請求項13】 ナノチューブを含むエミッタと、該エ
    ミッタを取囲むように設けられた絶縁層及びゲート電極
    と、該ゲート電極上に設けられたアノード電極を備え、
    前記エミッタに電圧を印加して電子を放出させる電界放
    出型冷陰極の製造方法において、前記エミッタ上に気体
    を導入する工程と、前記ゲート電極、前記アノード電
    極、新たに設けられた電極のいずれかに電圧を印加して
    電子を放出する工程と、前記気体をイオン化する工程
    と、該イオンをナノチューブに照射する工程とを含むこ
    とを特徴とする電界放出型冷陰極の製造方法。
  14. 【請求項14】 ナノチューブを含むエミッタと、該エ
    ミッタを取囲むように設けられた絶縁層及びゲート電極
    と、該ゲート電極上に設けられたアノード電極を備え、
    前記エミッタに電圧を印加して電子を放出させる電界放
    出型冷陰極の製造方法において、前記エミッタ上に気体
    を導入する工程と、前記ゲート電極、前記アノード電
    極、新たに設けられた電極のいずれかに電圧を印加して
    電子を放出する工程と、前記気体をイオン化する工程
    と、該イオンをナノチューブに照射する工程と、前記ナ
    ノチューブを酸化する工程を含むことを特徴とする電界
    放出型冷陰極の製造方法。
  15. 【請求項15】 平面型の表示装置を製造する方法であ
    って、請求項1ないし12のいずれか1項記載のナノチ
    ューブの加工方法、及び/または請求項13または14
    記載の電界放出型冷陰極の製造方法を含むことを特徴と
    する表示装置の製造方法。
JP36842499A 1999-12-24 1999-12-24 ナノチューブの加工方法及び電界放出型冷陰極の製造方法並びに表示装置の製造方法 Pending JP2001180920A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36842499A JP2001180920A (ja) 1999-12-24 1999-12-24 ナノチューブの加工方法及び電界放出型冷陰極の製造方法並びに表示装置の製造方法
US09/746,114 US6780075B2 (en) 1999-12-24 2000-12-22 Method of fabricating nano-tube, method of manufacturing field-emission type cold cathode, and method of manufacturing display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36842499A JP2001180920A (ja) 1999-12-24 1999-12-24 ナノチューブの加工方法及び電界放出型冷陰極の製造方法並びに表示装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001180920A true JP2001180920A (ja) 2001-07-03

Family

ID=18491786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36842499A Pending JP2001180920A (ja) 1999-12-24 1999-12-24 ナノチューブの加工方法及び電界放出型冷陰極の製造方法並びに表示装置の製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6780075B2 (ja)
JP (1) JP2001180920A (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003084865A2 (en) * 2001-06-14 2003-10-16 Hyperion Catalysis International, Inc. Field emission devices using modified carbon nanotubes
JP2003338621A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
WO2005005317A1 (ja) * 2003-07-15 2005-01-20 Sony Corporation カーボンナノチューブおよびその製造方法並びにカーボンナノチューブの製造装置
US6869581B2 (en) 2001-11-27 2005-03-22 Fuji Xerox Co., Ltd. Hollow graphene sheet structure, electrode structure, process for the production thereof, and device thus produced
KR100611644B1 (ko) 2005-05-30 2006-08-11 광주과학기술원 분말형 탄소구조체의 정제 방법
JP2006248875A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Hamamatsu Photonics Kk カーボンナノチューブの加工方法、加工装置、及びカーボンナノチューブの分散液、カーボンナノチューブ粉末
US7249990B2 (en) 2003-12-01 2007-07-31 Canon Kabushiki Kaisha Electron-emitting device manufacturing method, electron source manufacturing method, image-forming apparatus manufacturing method, and information displaying and playing apparatus manufacturing method
JP2007229880A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Nec Corp ナノ物質選択除去方法及びナノ物質選択除去装置
JP2009012988A (ja) * 2007-06-29 2009-01-22 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ集合体の製造方法
DE102008053691B3 (de) * 2008-10-29 2010-01-21 Humboldt-Universität Zu Berlin Schneidvorrichtung zum Schneiden von Graphen sowie Verfahren zum Schneiden von Graphen mittels einer Schneidvorrichtung
WO2012121317A1 (ja) * 2011-03-08 2012-09-13 住友電気工業株式会社 カーボンナノ構造体、キャパシタ、カーボンナノ構造体の加工方法ならびに製造方法
US8658484B2 (en) 2002-05-03 2014-02-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor carbon nanotubes fabricated by hydrogen functionalization and method for fabricating the same
US9771266B2 (en) 2011-08-12 2017-09-26 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for processing carbon nanotubes

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1047097A4 (en) * 1998-06-18 2006-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd ELECTRONIC EMITTING DEVICE, ELECTRON EMITTING SOURCE, IMAGE INDICATOR AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
EP1061554A1 (en) * 1999-06-15 2000-12-20 Iljin Nanotech Co., Ltd. White light source using carbon nanotubes and fabrication method thereof
JP3610325B2 (ja) * 2000-09-01 2005-01-12 キヤノン株式会社 電子放出素子、電子源及び画像形成装置の製造方法
US7091136B2 (en) * 2001-04-16 2006-08-15 Basol Bulent M Method of forming semiconductor compound film for fabrication of electronic device and film produced by same
WO2002103737A2 (en) * 2001-06-14 2002-12-27 Hyperion Catalysis International, Inc. Field emission devices using ion bombarded carbon nanotubes
JP2003249182A (ja) * 2002-02-22 2003-09-05 Hitachi Ltd 表示装置
CN1282216C (zh) * 2002-09-16 2006-10-25 清华大学 一种灯丝及其制备方法
TWI309845B (en) * 2002-09-30 2009-05-11 Nanosys Inc Large-area nanoenabled macroelectronic substrates and uses therefor
US6870361B2 (en) * 2002-12-21 2005-03-22 Agilent Technologies, Inc. System with nano-scale conductor and nano-opening
JP2004227821A (ja) * 2003-01-21 2004-08-12 Canon Inc 通電処理装置および電子源の製造装置
KR20050113521A (ko) * 2004-05-29 2005-12-02 삼성에스디아이 주식회사 전계 방출 소자의 안정화를 위한 방법
US7674389B2 (en) * 2004-10-26 2010-03-09 The Regents Of The University Of California Precision shape modification of nanodevices with a low-energy electron beam
US9390790B2 (en) * 2005-04-05 2016-07-12 Nantero Inc. Carbon based nonvolatile cross point memory incorporating carbon based diode select devices and MOSFET select devices for memory and logic applications
US7744793B2 (en) 2005-09-06 2010-06-29 Lemaire Alexander B Apparatus and method for growing fullerene nanotube forests, and forming nanotube films, threads and composite structures therefrom
US20100247419A1 (en) * 2006-11-01 2010-09-30 Nguyen Khe C Solid phase synthesized carbon nano fiber and tube
US20080213367A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Cromoz Inc. Water soluble concentric multi-wall carbon nano tubes
US7967457B2 (en) * 2007-08-10 2011-06-28 Mario Rabinowitz Control grid for solar energy concentrators and similar equipment
TWI372418B (en) * 2008-08-14 2012-09-11 Univ Nat Chiao Tung Nanostructured thin-film formed by utilizing oblique-angle deposition and method of the same
TWI461093B (zh) * 2008-11-14 2014-11-11 Ind Tech Res Inst 兩用式透光及發光裝置及可透光的發光結構
JP2012508881A (ja) * 2008-11-17 2012-04-12 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー. 表面増強ラマン散乱(sers)用基板
EP2459975A4 (en) 2009-07-30 2013-10-23 Hewlett Packard Development Co NANODRAHT BASED SYSTEMS FOR RAMAN SPECTROSCOPY
US8314932B2 (en) 2010-04-30 2012-11-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Surface-enhanced Raman spectroscopy device and a mold for creating and a method for making the same
US8358408B2 (en) * 2010-04-30 2013-01-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Apparatus for performing SERS
US8358407B2 (en) 2010-04-30 2013-01-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Enhancing signals in Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS)
US9377409B2 (en) 2011-07-29 2016-06-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fabricating an apparatus for use in a sensing application
US10249684B2 (en) * 2012-12-17 2019-04-02 Nantero, Inc. Resistive change elements incorporating carbon based diode select devices

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06184738A (ja) 1992-08-26 1994-07-05 Mitsubishi Electric Corp 炭素薄膜の形成方法とその改質方法およびその改質方法を用いた電子デバイスおよびx線多層膜ミラーとその製造方法
JPH0757682A (ja) 1993-08-18 1995-03-03 Nissin Electric Co Ltd イオン照射装置
JP2591458B2 (ja) 1993-12-21 1997-03-19 日本電気株式会社 カーボンナノチューブの加工方法
GB9418937D0 (en) * 1994-09-20 1994-11-09 Isis Innovation Opening and filling carbon nanotubes
US5588893A (en) * 1995-06-06 1996-12-31 Kentucky Research And Investment Company Limited Field emission cathode and methods in the production thereof
JP2873930B2 (ja) 1996-02-13 1999-03-24 工業技術院長 カーボンナノチューブを有する炭素質固体構造体、炭素質固体構造体からなる電子線源素子用電子放出体、及び炭素質固体構造体の製造方法
JP3008852B2 (ja) 1996-06-21 2000-02-14 日本電気株式会社 電子放出素子およびその製造方法
WO1998005920A1 (en) 1996-08-08 1998-02-12 William Marsh Rice University Macroscopically manipulable nanoscale devices made from nanotube assemblies
JP3568345B2 (ja) 1997-01-16 2004-09-22 株式会社リコー 電子発生装置
AU6545698A (en) 1997-03-07 1998-09-22 William Marsh Rice University Carbon fibers formed from single-wall carbon nanotubes
US6280677B1 (en) * 1997-11-05 2001-08-28 North Carolina State University Physical property modification of nanotubes
JPH11162383A (ja) 1997-12-01 1999-06-18 Ise Electronics Corp 平面ディスプレイ
EP1047097A4 (en) * 1998-06-18 2006-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd ELECTRONIC EMITTING DEVICE, ELECTRON EMITTING SOURCE, IMAGE INDICATOR AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
US6283812B1 (en) * 1999-01-25 2001-09-04 Agere Systems Guardian Corp. Process for fabricating article comprising aligned truncated carbon nanotubes
JP2002025425A (ja) * 2000-07-07 2002-01-25 Hitachi Ltd 電子エミッターとその製造法および電子線装置
WO2002103737A2 (en) * 2001-06-14 2002-12-27 Hyperion Catalysis International, Inc. Field emission devices using ion bombarded carbon nanotubes

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003084865A3 (en) * 2001-06-14 2004-06-17 Hyperion Catalysis Int Field emission devices using modified carbon nanotubes
WO2003084865A2 (en) * 2001-06-14 2003-10-16 Hyperion Catalysis International, Inc. Field emission devices using modified carbon nanotubes
US6869581B2 (en) 2001-11-27 2005-03-22 Fuji Xerox Co., Ltd. Hollow graphene sheet structure, electrode structure, process for the production thereof, and device thus produced
US8658484B2 (en) 2002-05-03 2014-02-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor carbon nanotubes fabricated by hydrogen functionalization and method for fabricating the same
US7696512B2 (en) 2002-05-20 2010-04-13 Fujitsu Limited Electron device and process of manufacturing thereof
JP2003338621A (ja) * 2002-05-20 2003-11-28 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
WO2005005317A1 (ja) * 2003-07-15 2005-01-20 Sony Corporation カーボンナノチューブおよびその製造方法並びにカーボンナノチューブの製造装置
JP2005035807A (ja) * 2003-07-15 2005-02-10 Sony Corp カーボンナノチューブおよびその製造方法並びにカーボンナノチューブの製造装置
JP4524546B2 (ja) * 2003-07-15 2010-08-18 ソニー株式会社 カーボンナノチューブおよびその製造方法
US7249990B2 (en) 2003-12-01 2007-07-31 Canon Kabushiki Kaisha Electron-emitting device manufacturing method, electron source manufacturing method, image-forming apparatus manufacturing method, and information displaying and playing apparatus manufacturing method
US7739790B2 (en) 2003-12-01 2010-06-22 Canon Kabushiki Kaisha Electron-emitting device manufacturing method, electron source manufacturing method, image-forming apparatus manufacturing method, and information displaying and playing apparatus manufacturing method
JP2006248875A (ja) * 2005-03-14 2006-09-21 Hamamatsu Photonics Kk カーボンナノチューブの加工方法、加工装置、及びカーボンナノチューブの分散液、カーボンナノチューブ粉末
KR100611644B1 (ko) 2005-05-30 2006-08-11 광주과학기술원 분말형 탄소구조체의 정제 방법
JP2007229880A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Nec Corp ナノ物質選択除去方法及びナノ物質選択除去装置
JP2009012988A (ja) * 2007-06-29 2009-01-22 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ集合体の製造方法
DE102008053691B3 (de) * 2008-10-29 2010-01-21 Humboldt-Universität Zu Berlin Schneidvorrichtung zum Schneiden von Graphen sowie Verfahren zum Schneiden von Graphen mittels einer Schneidvorrichtung
WO2012121317A1 (ja) * 2011-03-08 2012-09-13 住友電気工業株式会社 カーボンナノ構造体、キャパシタ、カーボンナノ構造体の加工方法ならびに製造方法
JP2012190822A (ja) * 2011-03-08 2012-10-04 Univ Of Tsukuba カーボンナノ構造体、キャパシタ、カーボンナノ構造体の加工方法ならびに製造方法
CN103415903A (zh) * 2011-03-08 2013-11-27 住友电气工业株式会社 碳纳米结构体、电容器、加工碳纳米结构体的方法、以及制造碳纳米结构体的方法
US9305711B2 (en) 2011-03-08 2016-04-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Carbon nanostructure, capacitor, method for processing carbon nanostructure, and method for producing carbon nanostructure
US9771266B2 (en) 2011-08-12 2017-09-26 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for processing carbon nanotubes

Also Published As

Publication number Publication date
US6780075B2 (en) 2004-08-24
US20010006869A1 (en) 2001-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001180920A (ja) ナノチューブの加工方法及び電界放出型冷陰極の製造方法並びに表示装置の製造方法
US5977697A (en) Field emission devices employing diamond particle emitters
JP4802363B2 (ja) 電界放出型冷陰極及び平面画像表示装置
JP4021889B2 (ja) カーボンナノチューブ膜デバイス製造方法
KR100702037B1 (ko) 전자방출소자 및 그 제조방법
US7843118B2 (en) Electron-emitting device, electron source using the same, image display apparatus, and information displaying and reproducing apparatus
JP2006224296A (ja) カーボンナノチューブ構造体及びその製造方法、並びにカーボンナノチューブ構造体を利用した電界放出素子及びその製造方法
JP2000036243A (ja) 電子放出源の製造方法
JP3792436B2 (ja) 電界放出型冷陰極とその製造方法および平面ディスプレイの製造方法
JP2003123623A (ja) 電子放出源用カーボンナノチューブおよびその製造方法
KR100620459B1 (ko) 전자방출소자의 제조방법, 전자원의 제조방법, 및 화상표시장치의 제조방법
JP2007504607A (ja) 電界放出装置
JP2006294387A (ja) ナノカーボンエミッタ及びその製造方法
JP3581296B2 (ja) 冷陰極及びその製造方法
JP2002093305A (ja) 電子放出陰極
JP2006114265A (ja) 微小電子源装置の製造方法
US7138759B2 (en) Electron-emitting device, electron source, and image display apparatus
JP3633598B2 (ja) 電子放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法
JP4770017B2 (ja) Cnt膜及びその製造方法並びにcnt膜を用いた電界放出型冷陰極及び画像表示装置
JP2005306729A (ja) 複数のカーボンファイバーの製造方法、これを用いた電子放出素子、電子源、画像形成装置の製造方法、及び、2次電池の負極と水素吸蔵体
JP4590631B2 (ja) フィールドエミッタアレイ及びその製造方法
KR100372168B1 (ko) 삼극형 탄소나노튜브의 전계 방출 표시소자의 제조방법
JP2002255527A (ja) カーボンナノチューブ及び該カーボンナノチューブを得るための加工法
JP2011210439A (ja) 電子放出素子、その製造方法、電子放出素子を用いた面発光素子
WO2004049373A1 (ja) 電子放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030311