JP2012106922A - カーボンナノチューブの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンテナ型プラズマCVD1,11の処理室2,12内に基板9,15を配置し、原料気体の流通下、処理室2,12内を所定の圧力に減圧し、アンテナ6の先端6aからプラズマを発生させて基板9,15上にカーボンナノチューブを形成する。基板9,15を600〜800℃の範囲の温度に保持し、60〜180Wの範囲の電力を印加してアンテナ6にプラズマを発生させる。基板9,15をアンテナ6の先端6aからの距離dが62.5〜82.5mmの範囲の距離になるように保持する。
【選択図】 図1
Description
本実施例では、まず、Si基材上に、スパッタ法を用いてバッファ層となるAl層を5nmの厚さに製膜した。次に、前記Al層を大気暴露した後、該Al層上に、スパッタ法を用いてCoからなる触媒材料層を0.1nmの厚さに製膜して基板9を形成した。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてFeからなる触媒材料層を0.025nmの厚さに製膜し、さらに該触媒材料層上に保護層となるAl層を0.025nmの厚さに製膜して基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを72.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてFeからなる触媒材料層を0.025nmの厚さに製膜し、さらに該触媒材料層上に保護層となるAl層を0.025nmの厚さに製膜して基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを77.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてFeからなる触媒材料層を0.1nmの厚さに製膜し、さらに該触媒材料層上に保護層となるAl層を0.15nmの厚さに製膜して基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを72.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてFeからなる触媒材料層を0.5nmの厚さに製膜し、さらに該触媒材料層上に保護層となるAl層を1nmの厚さに製膜して基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを72.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてFeからなる触媒材料層を0.5nmの厚さに製膜し、さらに該触媒材料層上に保護層となるAl層を1nmの厚さに製膜して基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを77.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてCoとFeとからなる触媒材料層をそれぞれ0.25nm(合計0.5nm)の厚さに製膜し、さらに該触媒材料層上に保護層となるAl層を1nmの厚さに製膜して基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを77.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてCoとFeとからなる触媒材料層をそれぞれ0.25nm(合計0.5nm)の厚さに製膜し、さらに該触媒材料層上に保護層となるAl層を0.5nmの厚さに製膜して基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを77.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてCoからなる触媒材料層を0.5nmの厚さに製膜し、保護層を全く設けずに基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを72.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてCoからなる触媒材料層を0.5nmの厚さに製膜し、保護層を全く設けずに基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを77.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてCoからなる触媒材料層を0.25nmの厚さに製膜し、保護層を全く設けずに基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを77.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてCoからなる触媒材料層を0.25nmの厚さに製膜し、保護層を全く設けずに基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを82.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてCoからなる触媒材料層を0.1nmの厚さに製膜し、保護層を全く設けずに基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用い、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを77.5mmに設定した以外は、実施例1と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを62.5〜77.5mmの範囲で変量した以外は、実施例4と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、まず、Si基材上に、スパッタ法を用いてバッファ層となるAl層を5nmの厚さに製膜した。次に、前記Al層を大気暴露した後、該Al層上に、スパッタ法を用いてFeからなる触媒材料層を0.1nmの厚さに製膜し、さらに該触媒材料層上に保護層となるAl層を0.15nmの厚さに製膜して基板9を形成した。
本比較例では、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを50mmに設定した以外は、実施例15と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてFeからなる触媒材料層を0.5nmの厚さに製膜し、さらに該触媒材料層上に保護層となるAl層を1nmの厚さに製膜して基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用いた以外は、実施例15と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本比較例では、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを50mmに設定した以外は、実施例16と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本比較例では、基板9とアンテナ6の先端部6aとの距離dを87.5mmに設定した以外は、実施例16と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。形成後の基板9をラマン分光装置(励起波長633nm)により分析したが、カーボンナノチューブの存在を示すG、Dバンドはバックグラウンドのシグナルと識別困難なほど弱く、基板9
上へのカーボンナノチューブの充分な成長がないことが判明した。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてCoからなる触媒材料層を0.5nmの厚さに製膜し、保護層を全く設けずに基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用いた以外は、実施例15と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてFeからなる触媒材料層を0.025nmの厚さに製膜し、さらに該触媒材料層上に保護層となるAl層を0.025nmの厚さに製膜して基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用いた以外は、実施例15と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてCoからなる触媒材料層を0.1nmの厚さに製膜し、保護層を全く設けずに基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用いた以外は、実施例15と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
本実施例では、Si基材上にスパッタ法を用いて形成されたバッファ層上に、スパッタ法を用いてCoからなる触媒材料層を0.25nmの厚さに製膜し、保護層を全く設けずに基板9を形成した。次に、本実施例で得られた基板9を用いた以外は、実施例15と全く同一にしてカーボンナノチューブの形成を行った。
Claims (5)
- アンテナを備え該アンテナの先端からプラズマを発生させるアンテナ型プラズマCVDを用い、
該アンテナが配設された処理室内に、基材上に形成されカーボンナノチューブ成長の核となる触媒材料層と、該基材と該触媒材料層との間に設けられ該基材と該触媒材料層との反応を防止する反応防止層とを備える基板を保持し、
カーボンナノチューブの原料となる気体の流通下、該処理室内を所定の圧力に減圧し、該アンテナにプラズマを発生させて該基板上にカーボンナノチューブを形成するカーボンナノチューブの製造方法において、
該基板を600〜800℃の範囲の温度に保持し、60〜180Wの範囲の電力を印加して該アンテナにプラズマを発生させると共に、該基板を該アンテナの先端からの距離が62.5〜82.5mmの範囲の距離になるように保持することを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。 - 請求項1記載のカーボンナノチューブの製造方法において、前記カーボンナノチューブの原料となる気体は、一酸化炭素のみからなるか、又は水素とメタンとの混合気体からなることを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。
- 請求項1又は請求項2記載のカーボンナノチューブの製造方法において、前記触媒材料層はカーボンナノチューブ成長の核となる触媒材料としてFe又はCoを含むことを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。
- 請求項3記載のカーボンナノチューブの製造方法において、前記触媒材料層は0.025〜0.5nmの厚さに相当する量を有することを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載のカーボンナノチューブの製造方法において、前記基板は、前記触媒材料層上に形成された保護層を備えることを特徴とするカーボンナノチューブの製造方法。
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