碳纳米墙排列体以及碳纳米墙的制造方法技术

碳纳米墙排列体(10)具备基板(1)及碳纳米墙(2～9)。基板(1)包含硅。并且，基板(1)包含凸部(11)及凹部(12)。凸部(11)以及凹部(12)沿着方向DR1而形成在基板1的一个表面。凸部(11)以及凹部(12)是在垂直于方向DR1的方向DR2上交替地形成。凸部(11)在方向DR2上具有0.1μm～0.5μm的长度，凹部(12)在方向DR2上具有0.6μm～1.5μm的长度。而且，凸部(11)的高度为0.3μm～0.6μm。碳纳米墙(2～9)各自沿着基板(1)的凸部(11)的长度方向(＝方向DR1)而形成在凸部(11)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种碳纳米墙(carbon nanowall)排列体以及碳纳米墙的制造方法。
技术介绍
目前，已知有一种碳纳米墙的制造方法(专利文献I)。上述制造方法是使用等离子体(plasma)装置来制造碳纳米墙。等离子体装置具备平行平板型电容耦合等离子体产生机构、及游离基(radical)产生设备。平行平板型电容耦合等离子体产生机构对平行地配置在反应室内的第一电极及第二电极，施加具有13.56MHz的频率的5W~2kW左右的射频(Radio Frequency, RF)电力，在反应室内产生射频波等。游离基产生设备在经由游离基导入口而连结于反应室的游离基产生室内，通过感应率禹合等离子体(inductively-coupled plasma)来产生氢原子等游离基。所产生的游离基经由游离基导入口而被导入反应室内。基板包含娃(silicon),且配置于第二电极上。将甲烧气体(methane gas)导入反应室内，当反应室内的压力达到10毫托~1000毫托时，平行平板型电容耦合等离子体产生机构将射频电力施加至第一电极及第二电极。由此，在反应室内产生等离子体。而且，游离基产生设备通过感应耦合等离子体，而在游离基产生室内产生游离基。并且，所产生的游离基经由游离基导入口而被导入反应室内。由此，在基板上形成碳纳米墙。并且，在专利文献I中，通过以基板面与从游离基产生室供给的游离基的流动方向成垂直的方式，将基板配置于第二电极上，从而获得经取向的碳纳米墙。专利文献1:日本专利特开2006-69816号公报
技术实现思路
但是，当使用现有的碳纳米墙的制造方法来制造碳纳米墙时，存在无法沿着所需的图案(pattern)来使碳纳米墙取向的问题。因此，本专利技术是为了解决此种问题而完成，其目的在于提供一种能够沿着所需的图案来使碳纳米墙取向的碳纳米墙排列体。而且，本专利技术的另一目的在于提供一种能够沿着所需的图案来使碳纳米墙取向的碳纳米墙的制造方法。根据本专利技术的实施方式，碳纳米墙排列体具备基板及多个碳纳米墙。在基板的一主面上，呈条纹(stripe)状或网格状地形成有凹凸形状。多个碳纳米墙是沿着凹凸形状的凸部的长度方向而形成在凸部上。并且，基板的面内方向上的凸部的宽度窄于基板的面内方向上的凹凸形状的凹部的宽度，且凸部的宽度为0.5μπι以下。而且，根据本专利技术的实施方式，碳纳米墙的制造方法是使用等离子体来制造碳纳米墙的制造方法，包括:第I工序，将在一主面上呈条纹状或网格状地形成有凹凸形状的基板配置于真空容器内;第2工序，将基板的温度升温至所需的温度；第3工序，向真空容器内导入包含碳原子的材料气体；以及第4工序，对电极施加高频电力，基板的面内方向上的凹凸形状的凸部的宽度窄于基板的面内方向上的凹凸形状的凹部的宽度，且凸部的宽度为0.5 μ m以下。在本专利技术的实施方式的碳纳米墙排列体中，在基板的一主面上形成有凹凸形状，上述凹凸形状包含如下所述的形状，即:基板的面内方向上的凸部的宽度窄于基板的面内方向上的凹凸形状的凹部的宽度，且凸部的宽度为0.5μπι以下的形状。其结果，多个碳纳米墙沿着凹凸形状的凸部的长度方向而形成在凸部上。因而，能够使碳纳米墙沿着所需的图案来取向。而且，本专利技术的实施方式的碳纳米墙的制造方法是使用等离子体而在形成有凹凸形状的基板上制造多个碳纳米墙。并且，基板的凹凸形状包含如下所述的形状，即:基板的面内方向上的凸部的宽度窄于基板的面内方向上的凹凸形状的凹部的宽度，且凸部的宽度为0.5 μ m以下的形状。其结果，当使用等离子体来在基板上形成碳纳米墙时，多个碳纳米墙将沿着基板的凸部的长度方向而成长。因而，能够使碳纳米墙沿着所需的图案而取向 。【附图说明】[图1]是本专利技术的实施方式的碳纳米墙排列体的立体图。[图2]是表示制造图1所示的碳纳米墙排列体的等离子体装置的结构的剖面图。[图3]是从图2所示的匹配电路侧观察的平面导体、供电电极以及末端电极的平面图。[图4]是表示Y方向的平面导体的剖面图以及等离子体密度的图。[图5]是表示图1所示的碳纳米墙排列体的制造方法的工序图。[图6]是表示图案N0.= 3~6的碳纳米墙的扫描电子显微镜(ScanningElectron Microscope, SEM)照片的图。[图7]是表示图案N0.= 7~10的碳纳米墙的SEM照片的图。[图8]是表示图案N0.=11的碳纳米墙的SEM照片的图。[图9]是表示图7所示的图案N0.= 8、9的放大的SEM照片的图。[图10]是基板表面上的开口率以及突出率的概念图。[图11]是使用碳纳米墙的模具的立体图。【具体实施方式】参照附图来详细说明本专利技术的实施方式。另外，在图中，对于相同或相当的部分标注相同的符号并不再重复其说明。图1是本专利技术的实施方式的碳纳米墙排列体的立体图。参照图1，本专利技术的实施方式的碳纳米墙排列体10具备基板I及多个碳纳米墙2~9。基板I例如包含硅或玻璃(glass)。并且，基板I包含凸部11及凹部12。凸部11以及凹部12沿着方向DRl而形成在基板I的一个表面。方向DRl上的凸部11以及凹部12的长度既可与基板I的长度相同，也可短于基板I的长度。凸部11以及凹部12是在垂直于方向DRl的方向DR2上交替地形成。凸部11在方向DR2上具有0.Ιμπι~0.5μπι的长度。凹部12在方向DR2上具有0.6μπι~1.5μπι的长度。即，凸部11具有0.1 μ m~0.5μπι的宽度，凹部12具有0.6μπι~1.5μπι的宽度。而且，凸部11的高度(=凹部12的深度)为0.3 μ m~0.6 μ m。这样，在基板I的一个表面上具有呈条纹状地配置的凹凸形状。碳纳米墙2~9各自沿着基板I的凸部11的长度方向(=方向DRl)而形成在凸部11上。 并且，碳纳米墙2~9各自具有IOnm~15nm的厚度以及60nm~2500nm的高度。这样，多个碳纳米墙2~9沿着基板I的凸部11的长度方向而排列。即，多个碳纳米墙2~9沿着所需的图案而取向。图2是表示制造图1所示的碳纳米墙排列体10的等离子体装置的结构的剖面图。参照图2，等离子体装置100具备真空容器20、项板22、排气口 24、气体导入部26、支架(holder) 32、加热器(heater) 34、轴36、轴承部38、遮罩(mask) 42、分隔板44、平面导体50、供电电极52、末端电极54、绝缘凸缘(flange) 56、衬垫(packing) 57、58、屏蔽盒(shieldbox) 60、高频电源62、匹配电路64及连接导体68、69。真空容器20为金属制，经由排气口 24而连接于真空排气装置。而且，真空容器20电性连接于接地节点(node)。顶板22以封堵真空容器20的上侧的方式，与真空容器20相接地配置。此时，在真空容器20与顶板22之间，配置真空密封用的衬垫57。气体导入部26在真空容器20内配置于分隔板44的更上侧。轴36经由轴承部38而固定于真空容器20的底面。支架32被固定于轴36的一端。加热器34被配置在支架32内。遮罩42是在支架32的周缘部配置于支架32上。分隔板44在支架32的更上侧，以封堵真空容器20与支架32之间的方式而固定于真空容器20的侧壁。供电电极52以及末端电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米墙排列体，包括：基板，在一主面上呈条纹状或网格状地形成有凹凸形状；以及多个碳纳米墙，沿着所述凹凸形状的凸部的长度方向而形成在所述凸部上，所述基板的面内方向上的所述凸部的宽度窄于所述基板的面内方向上的所述凹凸形状的凹部的宽度，且所述凸部的宽度为0.5μm以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.05 JP 2011-1490021.一种碳纳米墙排列体，包括: 基板，在一主面上呈条纹状或网格状地形成有凹凸形状；以及 多个碳纳米墙，沿着所述凹凸形状的凸部的长度方向而形成在所述凸部上， 所述基板的面内方向上的所述凸部的宽度窄于所述基板的面内方向上的所述凹凸形状的凹部的宽度，且所述凸部的宽度为0.5 μ m以下。2.—种碳纳米墙的制造方法,使用等离...

【专利技术属性】
技术研发人员：河原敏男，冈本一将，松本和彦，宇都宫里佐，松叶晃明，松本均，
申请(专利权)人：学校法人中部大学，国立大学法人北海道大学，国立大学法人大阪大学，日新电机株式会社，
类型：
国别省市：