(57)【要約】【課題】カーボンナノチューブの成長密度の調節とカーボンナノチューブの均一性とを容易に向上させ得る触媒ベースを形成する新たな方法、そして、そのような触媒ベースの形成方法を利用したカーボンナノチューブの合成方法を提供する。【解決手段】触媒金属前駆体、固形分及びビークルを含む前駆体ペーストを基板上に付着させるステップと、基板上に付着された前駆体ペーストのうち、触媒金属前駆体を還元させて触媒金属粒子を形成するステップとを含む触媒ベースの形成方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒金属前駆体、固形分及びビークルを含有する前駆体ペーストを基板上に付着させるステップと、
前記基板上に付着された前駆体ペーストのうち、触媒金属前駆体を還元させて触媒金属粒子を形成させるステップと、を含む触媒ベースの形成方法。
【請求項２】
前記触媒金属前駆体が有機金属化合物であることを特徴とする請求項１に記載の触媒ベースの形成方法。
【請求項３】
前記触媒金属前駆体は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｙ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｖ及びＴｉの中から選択される少なくとも一つの金属原子を含む有機金属化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ビークルは、エタノール、エチレングリコール、テルピノール、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、またはそれらの混合物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記前駆体ペーストは、増粘剤、感光剤、バインダ、またはそれらの混合物を更に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記前駆体ペーストは、スピンコーティング、スクリーンプリンティング、ディップコーティング、ブレードコーティングまたはインクジェットプリンティングによって基板上に付着されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記基板上に付着された前駆体ペーストのうち、触媒金属前駆体を還元させて触媒金属粒子を形成させるステップが、
前記基板上の前駆体ペーストを、ビークル成分の蒸発に十分な温度に加熱して、前記前駆体ペーストからビークル成分を除去するステップと、
ビークルが除去された前記前駆体ペーストを、酸化雰囲気で熱処理して触媒金属前駆体を酸化物に転換させるステップと、
前記酸化物を粒状の金属に還元させるステップと、を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記前駆体ペーストを基板上に付着させるステップが、
触媒金属前駆体、固形分、ビークル及び感光剤を含む前駆体ペーストを基板上に付着させるステップと、
前記前駆体ペーストを加熱してビークル成分を除去することで、前記前駆体ペーストを乾燥させるステップと、
前記乾燥された前駆体ペーストを所定のパターンに露光させるステップと、
前記パターンに含まれない前駆体ペーストの部分を除去するステップと、を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法において形成された触媒金属粒子に炭素源を供給して、前記触媒金属粒子上にカーボンナノチューブを成長させるステップを含む、カーボンナノチューブの製造方法。
【請求項１０】
前記カーボンナノチューブを成長させるステップは、化学気相蒸着法によって行われることを特徴とする請求項９に記載のカーボンナノチューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏ  Ｔｕｂｅ：ＣＮＴ）製造用の触媒ベースの製造方法と、それを利用したＣＮＴの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＮＴは、通常的に、約数ｎｍの非常に微細な直径と、約１０ないし１，０００の非常に大きいアスペクト比とを有する円筒形材料である。ＣＮＴにおいて、一般的に、炭素原子は、六角形の格子状の構造で配列されており、それぞれの炭素原子は、隣接する３つの炭素原子と結合している。ＣＮＴは、その構造により、導体の性質または半導体の性質を有しうる。導体の性質を有するＣＮＴの電気伝導度は、非常に優れたものとして知られている。また、ＣＮＴは、非常に強い機械的強度、テラ単位のヤング率（Ｙｏｕｎｇ’ｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ）、優れた熱伝導度などの特性を有する。そのような優秀な特性を有するＣＮＴは、例えば、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）のエミッタ、トランジスタ、燃料電池の触媒担体、スーパーキャパシタのような多様な技術分野に非常に有利に使用されうる。
【０００３】
ＣＮＴの製造方法としては、電気放電法、レーザー蒸着法、プラズマ化学気相蒸着法、化学気相蒸着法、気相合成法、電気分解法などが知られている。
【０００４】
気相合成法は、基板を使用せずに、反応炉中に反応ガスと触媒金属とを直接供給して気相で合成する方法であって、ＣＮＴをバルク状に合成することに適した方法である。電気放電法とレーザー蒸着法は、ＣＮＴの合成収率が比較的低い。電気放電法とレーザー蒸着法では、ＣＮＴの直径及び長さを調節することが難しい。また、電気放電法とレーザー蒸着法とを使用すれば、ＣＮＴだけでなく、非晶質炭素塊が多量に生成するため、必ず複雑な精製過程が伴わねばならない。
【０００５】
基板上にＣＮＴを形成させるには、一般的に、例えば、熱化学気相蒸着法、低圧化学気相蒸着法及びプラズマ化学気相蒸着法のような化学気相蒸着法が利用される。プラズマ化学気相蒸着法の場合、プラズマを利用してガスを活性化させるため、低温でＣＮＴを合成できる。また、プラズマ化学気相蒸着法は、ＣＮＴの直径、長さ、密度などを比較的に容易に調節できる。
【０００６】
化学気相蒸着法の場合に、基板上に形成されるＣＮＴの密度を均一にするために、あらかじめ基板上に、ＣＮＴ成長の基礎となる「触媒ベース」を形成させる。ここで、“触媒ベース”とは、ＣＮＴの成長の基礎となる触媒それ自体、または、そのような触媒を含む任意の材料を意味する。
【０００７】
例えば、電子ビーム蒸発法またはスパッタリング法で蒸着された遷移金属薄膜を触媒ベースとして使用した事例がある。しかし、そのような触媒ベースを基礎としてＣＮＴを成長させる場合には、ＣＮＴの成長密度調節が難しく、それにより、生成されたＣＮＴの均一性が低下することが知られている。さらに、そのような触媒ベースを形成するには、高価な真空装備を使用せねばならない。また、そのような触媒ベースは、大面積の基板には適用し難い。
【０００８】
更に他の例を挙げれば、多孔性担体に担持された遷移金属粒子を触媒ベースとして使用した事例がある。しかし、そのような触媒ベースを使用する場合、パターニングが難しく、ＣＮＴの成長密度の調節が難しいことが知られている。
【０００９】
それにより、均一で且つ密度調節が可能なＣＮＴの成長を効果的に誘導できる新たな触媒ベースの形成方法が相変らず要求されている。
【特許文献１】ＵＳ  ６，３５０，４８８号明細書
【特許文献２】ＵＳ  ６，４０１，５２６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、ＣＮＴの成長密度の調節と、ＣＮＴの均一性の向上とを容易に行い得る触媒ベースを形成する新たな方法を提供するところにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、そのような触媒ベースの形成方法を利用したＣＮＴの合成方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明で提供する、ＣＮＴの成長の基礎となる触媒ベースを形成する方法は、触媒金属前駆体、固形分及びビークルを含む前駆体ペーストを基板上に付着させるステップと、前記基板上に付着された前駆体ペーストのうち、触媒金属前駆体を還元させて触媒金属粒子を形成させるステップと、を含む。
【００１３】
本発明の触媒ベースの形成方法において注目する点は、固形分を含む前駆体ペーストの使用が多くの利点を提供するということである。すなわち、前駆体ペーストのうち、触媒金属前駆体の含量を調節することで、基板上に形成される触媒金属粒子の生成密度を容易に調節でき、固形分を通じて触媒金属前駆体の凝集を防止して加工性を向上させるという長所を有する。また、前駆体ペーストの使用は、大面積にわたって均一なコーティングを容易に提供できる多様なコーティング方法を利用でき、それにより、低コストで大面積の基板上に触媒金属粒子を均一に生成させうる。また、前駆体ペーストの使用は、大面積にわたってパターニングされたコーティングを容易に提供できる多様なコーティング方法を利用でき、それにより、大面積の基板上に触媒金属粒子のパターンを容易に生成させうる。
【００１４】
本発明で提供するＣＮＴ合成方法は、触媒金属前駆体、固形分及びビークルを含む前駆体ペーストを基板上に付着させるステップと、前記基板上に付着された前駆体ペーストのうち、触媒金属前駆体を還元させて触媒金属粒子を形成させるステップと、前記触媒金属粒子に炭素源を供給して、前記触媒金属粒子上にＣＮＴを成長させるステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の触媒ベースの形成方法において、前駆体ペースト中の触媒金属前駆体の含量を調節することで、また、前駆体ペースト中の固形分の含量を調節して触媒の凝集を妨害することで、基板上に形成される触媒金属粒子の生成密度を容易に調節できる。また、前駆体ペーストの使用は、大面積にわたって均一なコーティングを容易に提供できる多様なコーティング方法を利用でき、それにより、低コストで大面積の基板上に触媒金属粒子を均一に生成させうる。また、前駆体ペーストの使用は、大面積にわたってパターニングされたコーティングを容易に提供できる多様なコーティング方法を利用でき、それにより、大面積の基板上に触媒金属粒子のパターンを容易に生成させうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下では、本発明で提供するＣＮＴ成長の基礎となる触媒ベースの形成方法を詳細に説明する。
【００１７】
本発明の触媒ベースの形成方法は、触媒金属前駆体、固形分及びビークルを含む前駆体ペーストを基板上に付着させるステップと、前記基板上に付着された前駆体ペーストのうち、触媒金属前駆体を還元させて触媒金属粒子を形成させるステップと、を含む。
【００１８】
前駆体ペーストは、触媒金属前駆体、固形分及びビークルを含む。触媒金属前駆体は、還元過程を通じて金属粒子に転換されうる含金属化合物である。ビークルは、触媒金属前駆体を溶解または分散させうる液状の物質である。
【００１９】
固形分は、触媒の形成過程で触媒の凝集を妨害するものであり、基板上に形成される触媒金属粒子の生成密度を容易に調節できる。固形分としては、例えば、ガラス粉末、フリット、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）のような無機バインダが使用されうる。前記無機バインダの粒子サイズは、数μｍないし数十μｍでありうる。固形分の適切な含量は、具体的な適用分野で要求されるところによって、当業者によって容易に選択されうるため、本発明では特別に限定しない。典型的には、前駆体ペースト中の固形分の含量は、触媒金属前駆体１００質量部を基準として、約１００ないし１０，０００質量部でありうる。
【００２０】
触媒金属前駆体としては、例えば、有機金属化合物が使用されうる。有機金属化合物は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｙ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｖ及びＴｉの中から選択される少なくとも一つの金属原子を含み得る。有機金属化合物の具体的な例としては、酢酸鉄、シュウ酸鉄、酢酸コバルト、酢酸ニッケル、フェロセン、またはそれらの混合物がある。
【００２１】
ビークルとしては、例えば、エタノール、エチレングリコール、テルピノール、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、それらの混合物などが使用されうる。ビークルは、触媒金属前駆体の還元過程で容易に除去されうることが更に好ましい。
【００２２】
前駆体ペーストの組成比は、触媒金属粒子の生成密度に影響を及ぼす。前駆体ペーストのうち、触媒金属前駆体の含量が少ないほど、触媒金属粒子の生成密度は減少する傾向を表す。逆に、前駆体ペーストのうち、触媒金属前駆体の含量が高いほど、触媒金属粒子の生成密度は上昇する傾向を表す。
【００２３】
前駆体ペーストの組成比は、また、前駆体ペーストの粘度に影響を及ぼす。前駆体ペーストの粘度は、所望のコーティング方法に適用されるのに適した程度であることが好ましい。前駆体ペーストのうち、ビークルの含量が少ないほど、前駆体ペーストの粘度は上昇する傾向を表す。逆に、前駆体ペーストのうち、ビークルの含量が多いほど、前駆体ペーストの粘度は低下する傾向を表す。
【００２４】
そのような要因と関連する前駆体ペーストの適切な組成比は、具体的な適用分野で要求されるところによって、当業者によって容易に選択されうるため、本発明では特別に限定しない。典型的には、前駆体ペースト中のビークルの含量は、触媒金属前駆体１００質量部を基準として、約２００ないし１００，０００質量部でありうる（この場合、触媒金属前駆体が前駆体ペースト全体の約０．１〜５０質量％でありうる）。
【００２５】
前駆体ペーストは、増粘剤を更に含みうる。増粘剤を添加することで、前駆体ペーストの触媒金属前駆体の含量と前駆体ペーストの粘度とを独立的に調節できる。増粘剤としては、例えば、有機ベントナイト、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロースなどが使用されうる。増粘剤は、触媒金属前駆体の還元過程で容易に除去されうることが更に好ましい。増粘剤の適切な含量は、具体的な適用分野で要求されるところによって、当業者によって容易に選択されうるため、本発明では特別に限定しない。典型的には、前駆体ペースト中の増粘剤の含量は、触媒金属前駆体１００質量部を基準として、約１０ないし５００質量部でありうる。
【００２６】
前駆体ペーストは、感光剤を更に含みうる。感光剤を添加することで、フォトリソグラフィを利用した前駆体ペーストのパターニングを非常に容易に行い得る。感光剤としては、例えば、ジアゾ樹脂、アジド樹脂、ポリ硬皮膜ビニール、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリエステルなどが使用されうる。感光剤は、触媒金属前駆体の還元過程で容易に除去されうることが更に好ましい。感光剤の適切な含量は、具体的な適用分野で要求されるところによって、当業者によって容易に選択されうるため、本発明では特別に限定しない。典型的には、前駆体ペースト中の感光剤の含量は、触媒金属前駆体１００質量部を基準として、約１００ないし１，０００質量部でありうる。
【００２７】
前駆体ペーストは、バインダを更に含みうる。バインダを添加することで、前駆体ペーストが基板上に更にしっかりと付着されうる。バインダとしては、例えば、エチルセルロース、ニトロセルロースのようなセルロース系の化合物、アクリル系の樹脂のような有機バインダが使用されうる。バインダは、触媒金属前駆体の還元過程で容易に除去されうることが更に好ましい。バインダの適切な含量は、具体的な適用分野で要求されるところによって、当業者によって容易に選択されうるため、本発明では特別に限定しない。典型的には、前駆体ペースト中のバインダの含量は、触媒金属前駆体１００質量部を基準として、約１００ないし１０，０００質量部でありうる。
【００２８】
前駆体ペーストは、多様なコーティング方法によって基板上に付着されうる。例えば、スピンコーティング、スクリーンプリンティング、ディップコーティング、ブレードコーティング、インクジェットプリンティングのような多様なコーティング法が使用されうる。前駆体ペーストは、基板の全面に塗布されてもよく、基板の一面のみに塗布されてもよい。
【００２９】
基板は、触媒金属粒子がその表面上に付着されうる任意の材料である。例えば、基板としては、例えば、Ｍｏ、Ｃｒ及びＷのように、高融点を有する金属、シリコン、ガラス、プラスチック、石英などが使用されうる。基板は、単純な平板状であってもよく、または、エミッタ設置のためのウエルが形成されているＦＥＤの背面板のような複雑な形態であってもよい。
【００３０】
その後、基板の表面に付着された前駆体ペーストのうち、触媒金属前駆体を触媒金属粒子に還元させる。その過程で、前駆体ペーストのうち、ビークル成分またはその他の添加剤の成分が除去される。触媒金属前駆体を触媒金属粒子に還元させる過程は、例えば、次の通りに行われ得る。まず、酸化雰囲気内での熱処理を通じて触媒金属前駆体を酸化物に転換させた後、そのように形成された酸化物を、還元雰囲気で熱処理またはプラズマ処理して金属に還元させる。触媒金属前駆体の還元過程は、当業界に知られた多様な方法によって行われ得る。
【００３１】
基板の表面に付着された前駆体ペースト中の触媒金属前駆体を触媒金属粒子に還元させるステップは、次の通りに行われてもよい。まず、基板上の前駆体ペーストを、ビークル成分が蒸発されるのに十分な温度に加熱して、前記前駆体ペーストからビークル成分を除去する。その後、ビークルが除去された前記前駆体ペーストを酸化雰囲気で熱処理して、もし、存在すれば、その他の添加剤の成分を除去し、触媒金属前駆体を酸化物に転換する。その次に、そのように形成された酸化物を、還元雰囲気で熱処理またはプラズマ処理して、粒状の金属に還元させる。
【００３２】
本発明の他の具現例で、パターンを有する触媒ベースを形成させうる。そのために、前駆体ペーストを基板上に付着させるステップで、例えば、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティングのような多様な印刷法が使用されうる。
【００３３】
本発明の更に他の具現例では、パターンを有する触媒ベースを形成させるために、感光剤を更に含む前駆体ペーストを使用できる。この具現例で、前駆体ペーストを基板上に付着させるステップは、触媒金属前駆体、固形分、ビークル及び感光剤を含む前駆体ペーストを基板上に付着させるステップと、前記前駆体ペーストを加熱してビークル成分を除去することで、前記前駆体ペーストを乾燥させるステップと、前記乾燥された前駆体ペーストを所定のパターンで露光させるステップと、前記パターンに含まれない前駆体ペーストの部分を除去するステップと、を含みうる。
【００３４】
この具現例で、前駆体ペーストを露光させるステップ、及びパターンに含まれない前駆体ペーストの部分を除去するステップの具体的な方法としては、フォトリソグラフィ法で広く利用される多様なパターン形成法が使用されうる。例えば、まず、感光剤を含む前駆体ペーストを基板にスピンコーティング法で付着した後、フォトマスクを使用して所望のパターン以外の領域に紫外線を照射した後、現像液に現像することで行われ得る。その時に露光される光の波長は、４００ｎｍ以下の短波長紫外線を使用し、現像後に残留しうる残滓は、追加プラズマエッチングなどを通じて除去できる。
【００３５】
以下では、本発明のＣＮＴの製造方法を詳細に説明する。
【００３６】
本発明のＣＮＴの製造方法は、触媒金属前駆体、固形分及びビークルを含む前駆体ペーストを基板上に付着させるステップと、前記基板上に付着された前駆体ペーストのうち、触媒金属前駆体を還元させて触媒金属粒子を形成させるステップと、前記触媒金属粒子に炭素源を供給して、前記触媒金属粒子上にＣＮＴを成長させるステップと、を含む。
【００３７】
基板上に触媒金属粒子を形成させるステップは、前記した本発明の触媒ベースの形成方法と同じである。
【００３８】
触媒金属粒子に炭素源を供給して、触媒金属粒子上にＣＮＴを成長させるステップは、ＣＮＴの製造に使用されうる多様な方法によって行われ得る。
【００３９】
例えば、前記ＣＮＴ成長のステップでは、反応チャンバ内に、ＣＮＴ成長の基礎となる触媒金属粒子が付着されている基板を位置させ、前記反応チャンバ内に炭素前駆体ガスを供給した後、前記反応チャンバ内で前記炭素前駆体ガスを分解して、前記触媒金属粒子に炭素を供給することで、前記触媒金属粒子上でＣＮＴが成長する。
【００４０】
更に具体的な例を挙げれば、前記ＣＮＴ成長のステップは、低圧化学気相蒸着法、熱化学気相蒸着法、及びプラズマ化学気相蒸着法、または、それらの方法を組合わせた方法のような化学気相蒸着法によって行われても良い。
【００４１】
炭素前駆体ガスとしては、例えば、アセチレン、メタン、プロパン、エチレン、一酸化炭素、二酸化炭素、アルコール、ベンゼンのような含炭素化合物が使用されうる。
【００４２】
前記反応チャンバ内の温度が低すぎれば、生成されるＣＮＴの結晶性が低下することがあり、高すぎれば、ＣＮＴが良好に形成されないことがある。そのような点を考慮して、前記反応チャンバ内の温度は、典型的に約４５０ないし１１００℃でありうる。
【００４３】
前記ＣＮＴ成長のステップでの他の工程条件は、ＣＮＴの成長に適した通常的なものが使用されてもよく、また、当業者によって具体的な適用目的によって容易に選択されうる。
【００４４】
本発明のＣＮＴの製造方法の一具現例では、パターンを有する触媒ベースを使用して、基板上にＣＮＴのパターンを形成させうる。そのために、前駆体ペーストを基板上に付着させるステップで、例えば、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、及びスピンコーティングのような多様な印刷法が使用されうる。
【００４５】
本発明のＣＮＴの製造方法の更に他の具現例では、基板上にＣＮＴのパターンを形成させるために、感光剤を更に含む前駆体ペーストを使用できる。この具現例で、前駆体ペーストを基板上に付着させるステップは、触媒金属前駆体、固形分、ビークル及び感光剤を含む前駆体ペーストを基板上に付着させるステップと、前記前駆体ペーストを加熱してビークル成分を除去することで、前記前駆体ペーストを乾燥させるステップと、前記乾燥された前駆体ペーストを所定のパターンで露光させるステップと、前記パターンに含まれない前駆体ペーストの部分を除去するステップと、を含みうる。
【００４６】
基板上にＣＮＴのパターンを形成させうる本発明のＣＮＴの製造方法の具現例は、例えば、ＦＥＤ製造工程のＣＮＴエミッタ形成のステップに有効に適用できる。
【００４７】
＜実施例＞
酢酸鉄０．５ｇ、フリット０．１ｇ、及びテルピノール９．４ｇを３ロールミルで１０分間混合して、前駆体ペーストを製造した。
【００４８】
このように得た前駆体ペーストを、ガラス基板上にスクリーンプリンティングした。
【００４９】
前駆体ペーストが付着された基板を９０℃の温度で１５分間加熱して、スクリーンプリンティングされた前駆体ペーストからビークルとして使用されたテルピノールを除去した。
【００５０】
基板上のビークルが除去された前駆体ペーストを、空気雰囲気で１７０℃で１０分間、３５０℃で１０分間、そして、４５０℃で１０分間熱処理することで、基板上に触媒ベースを形成した。
【００５１】
熱化学気相蒸着法を使用して、触媒ベースが付着されている基板上にＣＮＴを成長させた。この時、炭素前駆体ガスとしてＣＯとＨ２との混合ガスを使用した（この時、そのような水素雰囲気下の昇温過程で触媒金属も還元される）。ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）チャンバの温度を５５０℃に設定して成長させたＣＮＴの電子顕微鏡写真を図１に示す。ＣＶＤチャンバの温度を６５０℃に設定して成長させたＣＮＴの電子顕微鏡写真を図２に示す。
【００５２】
＜比較例＞
ガラス基板上に電子ビーム蒸発器を使用して、インバール（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ合金）触媒を１０ｎｍの厚さに蒸着して触媒ベースを形成した。
【００５３】
熱化学気相蒸着法を使用して、触媒ベースが付着されている基板上にＣＮＴを成長させた。この時、炭素前駆体ガスとしてＣＯとＨ２との混合ガスを使用した。ＣＶＤチャンバの温度を５５０℃と設定して成長させたＣＮＴの電子顕微鏡写真を図３に示した。
【００５４】
実施例の図１及び図２と比較例の図３とを比較すると、本発明の触媒ベースの形成方法及びＣＮＴの製造方法が、比較例に比べて非常に向上した効果を発揮することが分かる。
【００５５】
図３に示されたように、比較例のＣＮＴは過度に密集している。また、比較例のＣＮＴの直径は２０〜７０ｎｍの範囲にあり、その均一性が劣る。
【００５６】
それに対し、図１及び図２に示されたように、実施例のＣＮＴは密集していない。それは、本発明の方法が、ＣＮＴの生成密度を容易に調節できるということを表す。図１のＣＮＴの直径は１０〜２０ｎｍの範囲であり、図２のＣＮＴの直径は２０〜３０ｎｍ範囲であった。
【００５７】
それは、本発明の方法が微細で且つ均一な直径を有するＣＮＴを成長させうるということを表す。
【００５８】
したがって、本発明の触媒ベースの形成方法を利用することで、基板上に形成される触媒金属粒子の生成密度を容易に調節でき、また、基板上に触媒金属粒子を均一に生成させうるということを確認できる。
【００５９】
本発明のＣＮＴを合成する方法によって、ＣＮＴの成長密度を容易に調節でき、微細でかつ均一な直径のＣＮＴを形成しうる。また、大面積の基板上にＣＮＴのパターンを容易に形成しうる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によって得られるＣＮＴは、ＦＥＤのエミッタ、トランジスタ、燃料電池の触媒担体、及びスーパーキャパシタのような多様な技術分野に非常に有効に使用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施例で製造されたカーボンナノチューブを示す電子顕微鏡写真である。
【図２】本発明の実施例で製造された他のカーボンナノチューブを示す電子顕微鏡写真である。
【図３】比較例で製造されたカーボンナノチューブを示す電子顕微鏡写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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