JP4133655B2 - ナノカーボン材料の製造方法、及び配線構造の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、装置が簡易で、低温で製造が可能なナノカーボン材料の製造方法、及び配線構造の製造方法の提供を目的とする。
本発明に係るナノカーボン材料の製造方法は、触媒金属が不均一に形成された半導体を陰極とし、有機溶媒を含む電解液中で電気分解することにより、前記触媒金属の表面にナノカーボン材料を形成させるものである。
p型のシリコン結晶からなる半導体基板(抵抗率:0.5Ωcm、電極面積50mm2)の表面に、スパッタリングによって厚み30nmのNiを形成した後、アンモニアガス雰囲気(13.33kPa、800℃)に10分間置いた。これにより、Niが部分的にエッチング除去されて粒状のNiが残存した半導体基板が得られた。Niが不均一に形成された半導体基板をSEM(走査型電子顕微鏡)で撮影した像を図6に示す。図の白い部分が粒状のNiであり、0.1〜0.5μm程度の大きさ(径)の粒状Niが主に見られるが、さらに倍率を高くしたSEM像で数10nm粒径の粒状Niも確認した(不図示)。このエッチング法により作製した半導体基板を基板1とする。
前記図1に示した電解装置を準備した。陰極には上記基板1を用いた。陽極には5mm外径のカーボン棒を用いた。そして、電解液としてメタンニトリル(純度 99.5 vol%,試薬特級)50mLを用い、電流密度4mA/cm2、電極間距離5mm、電解電圧1kV、電解液量50mLで電解を行い、陰極表面に電析物を得た。電解は室温で行ったが、電解後も液温度は2〜3℃しか上昇しなかった。
まず、硝酸Ni4.4×10−2mgをエタノール(純度 99.5 vol%,試薬特級)2.5mLに溶かした後、これをエタノール50mLに溶かして電解液を作製した。この電解液中で、上記電解装置を用い、上記半導体基板を陰極とし、上記カーボン棒を陽極として、上記実施例1と同一の電解条件で電解し、陰極表面に電析物を得た。電解時間は8時間とした。この電解では、初期にNiが半導体基板上に粒状に析出し、次にNi粒上にナノカーボン材料が電析したものと考えられる。
基板として、Niを形成させずに上記半導体基板を用いたことと、電解液としてエタノールを用いたことの他は、上記実施例1とまったく同様にして電解を行い、陰極表面に電析物を得た。
dispersive spectroscopy:エネルギー分散型X線分光装置、オックスフォード製 Link ISIS (電子線15kV))測定を行った。結果は図7〜図18、及び表1にまとめた通りである。
4 陰極(半導体)
4a 触媒金属
6 陽極
8 DC電源
10 電解装置
Claims (4)
- 触媒金属が不均一に形成された半導体を陰極とし、有機溶媒を含む電解液中で電気分解することにより、前記触媒金属の表面にナノカーボン材料を形成させることを特徴とするナノカーボン材料の製造方法。
- 触媒金属のイオンを含む電解液中で半導体を陰極として電気分解し、該半導体の表面に前記触媒金属を不均一に形成させる工程と、
前記触媒金属が不均一に形成された半導体を陰極とし、有機溶媒を含む電解液中で電気分解することにより、前記触媒金属の表面にナノカーボン材料を形成させる工程と
を有することを特徴とするナノカーボン材料の製造方法。 - 半導体の表面に形成された触媒金属をエッチングし、該半導体の表面に前記触媒金属を不均一に形成させる工程と、
前記触媒金属が不均一に形成された半導体を陰極とし、有機溶媒を含む電解液中で電気分解することにより、前記触媒金属の表面にナノカーボン材料を形成させる工程と
を有することを特徴とするナノカーボン材料の製造方法。 - 配線形成位置の両端にそれぞれ突状に形成された触媒金属を陰極及び/又は陽極とし、有機溶媒を含む電解液中で電気分解することにより、前記触媒金属間にナノカーボン材料を配線として形成させることを特徴とする配線構造の製造方法。
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