(57)【要約】【課題】容易にカーボン材を形成できる、カーボン材の形成方法およびカーボン材形成用の触媒材料を提供する。【解決手段】触媒となる物質を有する触媒材料１２に、炭素を含む原料を接触させ、繊維状または管状のカーボン材２１を形成するカーボン材の形成方法であって、前記触媒材料１２は、触媒となる第１の物質１４と、該第１の物質１４とは異なる物質で構成される第２の物質１５とを含む混合物を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒となる物質を有する触媒材料に、炭素を含む原料を接触させ、繊維状または管状のカーボン材を形成するカーボン材の形成方法であって、
前記触媒材料は、触媒となる第１の物質と、該第１の物質とは異なる物質で構成される第２の物質とを含む混合物を有することを特徴とするカーボン材の形成方法。
【請求項２】
前記触媒材料は、少なくとも２個以上のターゲットを用いるスパッタリング法で形成され、触媒となる前記第１の物質の粒子が散在して構成されることを特徴とする請求項１記載のカーボン材の形成方法。
【請求項３】
前記カーボン材は、カーボンナノファイバ，カーボンナノチューブ，グラファイトナノファイバ及びグラファイトナノチューブを含み、
前記第１の物質が、鉄、ニッケル、コバルトのいずれかであり、
前記第２の物質が、アルミニウム、カーボン、シリコン、パラジウム、金、白金、銀、ルテニウム、マグネシウムのいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載のカーボン材の形成方法。
【請求項４】
前記触媒材料における前記第１の物質の組成比が６割以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のカーボン材の形成方法。
【請求項５】
炭素を含む原料の接触によりカーボン材を形成するための触媒材料であって、触媒となる第１の物質と該第１の物質とは異なる物質で構成される第２の物質とを含む混合物を有することを特徴とするカーボン材形成用の触媒材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボン材の形成方法およびカーボン材形成用の触媒材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
探針、半導体配線、電子源、混合材等の分野において、カーボンナノファイバ（以下、「ＣＮＦ」と記載）、カーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」と記載）、グラファイトナノファイバ（以下、「ＧＮＦ」と記載）、グラファイトナノチューブ（以下、「ＧＮＴ」と記載）を含む繊維状または管状のカーボン材を応用することが行われている。
【０００３】
このようなカーボン材の形成方法としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等の触媒物質にカーボンを含む原料ガスを接触させる方法が知られている。また、プラズマによる原料ガスの分解を併用することで、ＣＮＦ形成温度を低温化する技術も知られている。
【０００４】
一般的なカーボン材形成用の触媒材料の供給方法として、基板上に触媒物質の薄膜を形成し、基板を加熱することによって触媒物質の薄膜を微粒子化する方法が知られている。触媒物質の薄膜は、各種デバイス製作で薄膜形成に使用されているスパッタリング法で形成される。
【０００５】
カーボン材を応用した製品における性能の再現性を向上するためには、カーボン材の繊維径のばらつきを抑制することが望まれる。例えば専用の装置を用いてカーボン材を形成するための触媒粒子を基板上にばらまく方法がある。この場合には、専用の装置を用いてガス圧力、印加電圧を調整することによって、ばらまく触媒粒子の粒径を揃えることで、そこから成長するカーボン材の繊維径のばらつきを小さくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４４２０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上述の技術では以下の問題がある。すなわち、スパッタ等により触媒金属からなる薄膜を用いてカーボン繊維材を形成する方法では、触媒金属の粒径が揃わず、形成されるカーボン材の繊維径のばらつきも大きくなる。一方、触媒粒子をばらまき粒径を揃える方法では、カーボン材を形成するための専用の装置と、その装置で使用するための形状に加工した触媒材料が必要となるため、製造工程が複雑になるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、容易にカーボン材を形成できる、カーボン材の形成方法およびカーボン材形成用の触媒材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一形態に係るカーボン材の形成方法は、触媒となる物質を有する触媒材料に、炭素を含む原料を接触させ、繊維状または管状のカーボン材を形成するカーボン材の形成方法であって、前記触媒材料は、触媒となる第１の物質と、該第１の物質とは異なる物質で構成される第２の物質とを含む混合物を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、容易にカーボン材を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る触媒基材の構造を模式的に示す説明図。
【図２】同実施形態に係るＣＮＦの製造工程に用いられるＣＶＤプラズマ処理装置を示す説明図。
【図３】同実施形態に係るＣＮＦの構造を模式的に示す説明図。
【図４】同実施形態に係る触媒材料形成工程の処理条件を示す説明図。
【図５】同実施形態に係るサンプルの説明図。
【図６】同実施形態に係るカーボン形成工程の各処理の条件を示す説明図。
【図７】同実施形態のサンプルＳ１〜Ｓ３における位置と、触媒材料形成工程後の触媒物質の組成比及び酸化量との関係を示す説明図。
【図８】同実施形態に係るサンプルＳ１〜Ｓ３におけるカーボン形成工程後の観察結果を示す説明図。
【図９】同実施形態に係るサンプルＳ１（Ｎｉ／Ａｌ膜）の触媒材料形成後のＳＥＭ像を示す図。
【図１０】同実施形態に係るサンプルＳ１（Ｎｉ／Ａｌ膜）の触媒材料形成後のＳＥＭ像を示す図。
【図１１】同実施形態に係るサンプルＳ１（Ｎｉ／Ａｌ膜）における不変部のカーボン形成工程後のＳＥＭ像を示す図。
【図１２】同実施形態に係るサンプルＳ１（Ｎｉ／Ａｌ膜）における不変部のカーボン形成工程後のＳＥＭ像を示す図。
【図１３】同実施形態に係るサンプルＳ１（Ｎｉ／Ａｌ膜）のカーボン形成工程後の不変部のＳＥＭ像を示す図。
【図１４】同実施形態に係るサンプルＳ１（Ｎｉ／Ａｌ膜）のカーボン形成工程後の不変部のＳＥＭ像を示す図。
【図１５】同実施形態に係るサンプルＳ１（Ｎｉ／Ａｌ膜）のカーボン形成工程後の黒色部のＳＥＭ像を示す図。
【図１６】同実施形態に係るサンプルＳ１（Ｎｉ／Ａｌ膜）のカーボン形成工程後の黒色部のＳＥＭ像を示す図。
【図１７】同実施形態に係るサンプルＳ２（Ｎｉ／Ｃ膜）の触媒材料形成後のＳＥＭ像を示す図。
【図１８】同実施形態に係るサンプルＳ２（Ｎｉ／Ｃ膜）のカーボン形成工程後の黒色部のＳＥＭ像を示す図。
【図１９】同実施形態に係るサンプルＳ２（Ｎｉ／Ｃ膜）のカーボン形成工程後の黒色部のＳＥＭ像を示す図。
【図２０】同実施形態に係るサンプルＳ２（Ｎｉ／Ｃ膜）のカーボン形成工程後の黒色部のＳＥＭ像を示す図。
【図２１】同実施形態に係るサンプルＳ２（Ｎｉ／Ｃ膜）のカーボン形成工程後の黒色部のＳＥＭ像を示す図。
【図２２】同実施形態に係るサンプルＳ３（Ｎｉ／Ｓｉ膜）の触媒材料形成工程後のＳＥＭ像を示す図。
【図２３】同実施形態に係るサンプルＳ３（Ｎｉ／Ｓｉ膜）の触媒材料形成工程後のＳＥＭ像を示す図。
【図２４】同実施形態に係るサンプルＳ３（Ｎｉ／Ｓｉ膜）のカーボン形成工程後の薄黒部のＳＥＭ像を示す図。
【図２５】同実施形態に係るサンプルＳ３（Ｎｉ／Ｓｉ膜）のカーボン形成工程後の薄黒部のＳＥＭ像を示す図。
【図２６】同実施形態に係るサンプルＳ３（Ｎｉ／Ｓｉ膜）のカーボン形成工程後の薄黒部のＳＥＭ像を示す図。
【図２７】同実施形態に係るサンプルＳ３（Ｎｉ／Ｓｉ膜）のカーボン形成工程後の薄黒部のＳＥＭ像を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態にかかるカーボン材（カーボン物質）の一例としてのカーボンナノファイバー（ＣＮＦ）の形成方法及びＣＮＦ２１形成用の触媒材料１２について、図１乃至図３を参照して説明する。なお、各図において説明のため、適宜、構成を拡大、縮小または省略して概略的に示している。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る触媒材料１２を有する触媒基材１０の構造を模式的に示す説明図である。図２はＣＮＦ２１の製造工程に用いられるＣＶＤプラズマ処理装置を示す説明図である。図３は、ＣＮＦ２１の構造を模式的に示す説明図である。
【００１４】
本実施形態に係るＣＮＦ２１の形成方法は、触媒材料１２を形成する触媒材料形成工程と、触媒材料１２に炭素を含む原料を接触させて、細長い繊維状または管状のカーボン材としてのＣＮＦ２１を形成するカーボン形成工程と、を備える。
【００１５】
図１は、触媒材料１２を有する触媒基材１０の構造を模式的に示している。図１に示すように、触媒基材１０は、例えばシリコンから構成される基板１１上に、触媒材料１２の薄膜１３が層状に形成されて構成される。触媒材料１２は、触媒物質１４と非触媒物質１５を含む少なくとも２種類以上の物質の混合物からなり、例えば非触媒物質１５（第２の物質）としてのアルミニウム（Ａｌ）の中に、触媒物質１４（第１の物質）としてのニッケル（Ｎｉ）が微粒子状に分散して存在する構造である。
【００１６】
触媒物質１４は、例えば鉄、ニッケル、コバルトのいずれかであり、非触媒物質１５は、例えば、アルミニウム、カーボン、シリコン、パラジウム、金、白金、銀、ルテニウム、マグネシウムのいずれかである。
【００１７】
なお、ここでは後のカーボン形成工程の際に触媒として機能するものを触媒物質１４とし、この触媒物質１４と異なる物質からなるものを非触媒物質１５とする。したがって、他の化学反応において触媒として機能するものも、非触媒物質１５となり得る。
【００１８】
図４及び図５は、本実施形態に係る触媒材料形成工程を示す説明図である。図４は本実施形態で用いた触媒基材１０のサンプルＳ１〜Ｓ３の処理条件を示し、図５はサンプルＳ１〜Ｓ３に形成されるサンプル片Ｐ１〜Ｐ７の位置とターゲットＴ１，Ｔ２との関係を示す。触媒材料形成工程において、少なくとも２個以上のターゲットを同時に使用するスパッタリング法により、基板１１上に触媒材料１２の薄膜１３が形成される。
【００１９】
例えば図５に示すように、サンプルＳ１の触媒材料形成工程では、図示しないスパッタ装置内の高真空のアルゴンガス雰囲気中に、シリコンからなる基板１１を設置し、処理圧力を０．１Ｐａ以上として、ニッケルの触媒物質１４からなるターゲットＴ１と、アルミニウムの非触媒物質１５からなるターゲットＴ２とを、基板１１に向けて同時にスパッタリングする。この触媒材料形成工程により、基板１１の表面に、触媒物質１４と非触媒物質１５がそれぞれ粒子状に蒸着し、図１に示す構造の触媒材料１２の薄膜１３である触媒基材１０が形成される。
【００２０】
このとき、触媒材料１２の薄膜１３を、触媒物質１４と他の物質（元素）との混合膜にすることにより、触媒物質１４の微粒子化が促進される。このため、後のカーボン形成工程においてこの触媒物質１４の微粒子を基礎としてカーボン材が形成されやすい。
【００２１】
図６は、カーボン形成工程の処理条件を示す説明図である。カーボン形成工程では、触媒基材１０に、加熱処理（Ｈｅａｔｉｎｇ）、安定化処理（Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）、成長処理（Ｇｒｏｗｉｎｇ）、の処理を行うことにより、触媒物質１４の微粒子を基礎としてカーボン材を形成する。
【００２２】
図２に示すように、カーボン形成工程に用いるプラズマＣＶＤ装置２０は、内部にヒータ２４及び基板支持部２５を備えた真空容器である。このプラズマＣＶＤ装置２０は、プラズマＣＶＤ処理の条件として、ガスの種類、ガス流量、圧力、ＲＦパワー、ヒータ温度、処理時間等を調整可能な調整機能を有する。このプラズマＣＶＤ装置２０に、触媒材料１２薄膜１３が形成された基板１１である触媒基材１０を導入して、ＣＨ４（メタン）とＨ２（水素）の混合ガスをプラズマで分解する。各処理の処理条件を図５に示す。
【００２３】
加熱処理の処理条件は、ガスの種類及びガス流量：ＣＨ４／Ｈ２＝１０／９０ｓｃｃｍ、圧力：０．８ｋＰａ（６Ｔｏｒｒ）、ヒータ温度：Ｒ．Ｔ．〜４４０℃、処理時間：１８ｍｉｎとする。この加熱処理で触媒基材１０を加熱することによって触媒物質１４の薄膜１３を微粒子化する。
【００２４】
安定化処理の処理条件は、ガスの種類及びガス流量：ＣＨ４／Ｈ２＝１０／９０ｓｃｃｍ、圧力：０．８ｋＰａ（６Ｔｏｒｒ）、ヒータ温度：４４０℃、処理時間：５ｍｉｎとする。この安定化処理にて、真空容器内の温度を安定化する。
【００２５】
成長処理の処理条件は、ガスの種類及びガス流量：ＣＨ４／Ｈ２＝１０／９０ｓｃｃｍ、圧力：０．８ｋＰａ、ヒータ温度：４４０℃、処理時間：２０ｍｉｎとする。この成長処理において、上記条件でプラズマＣＶＤに晒されると、図３に示すように、基板１１に形成されていた触媒物質１４の粒子１４ａが変形して形成される触媒核１４ｂを基礎として、カーボン材としてＣＮＦ２１が成長する。
【００２６】
以下、上述の触媒材料形成工程を用いて形成した触媒基材１０であるサンプルＳ１乃至サンプルＳ３について説明する。
【００２７】
サンプルＳ１では、触媒物質１４としてＮｉを、非触媒物質１５としてＡｌを用いた。処理条件は、ターゲットの種類：Ｎｉ／Ａｌ、ガス流量：Ａｒ＝２５ｓｃｃｍ、圧力：０．６７Ｐａ（５ｍＴｏｒｒ）、処理時間：１２０ｓとした。また、Ｔ１＝Ｎｉ、印加電力：ＤＣ３００Ｗとした。Ｔ２＝Ａｌ、印加電力：ＲＦ４００Ｗとした。
【００２８】
サンプルＳ２では、触媒物質１４としてＮｉを、非触媒物質１５としてＣを用いた。処理条件は、ターゲットの種類：Ｎｉ／Ｃ、ガス流量：Ａｒ＝２５ｓｃｃｍ、圧力：０．６７Ｐａ（５ｍＴｏｒｒ）、処理時間：３６０ｓとした。Ｔ１＝Ｎｉ、印加電力：ＤＣ１００Ｗとした。Ｔ２＝Ｃ、印加電力：ＲＦ４００Ｗとした。
【００２９】
サンプルＳ３では、触媒物質１４としてＮｉを、非触媒物質１５としてＳｉを用いた。処理条件は、ターゲットの種類：Ｎｉ／Ｓｉ、ガス流量：Ａｒ＝２５ｓｃｃｍ、圧力：０．６７Ｐａ（５ｍＴｏｒｒ）、処理時間３６０ｓとした。Ｔ１＝Ｎｉ、印加電力：ＤＣ１００Ｗ、とした。Ｔ２＝Ｓｉ、印加電力：ＲＦ４００Ｗとした。
【００３０】
また、いずれのサンプルＳ１〜Ｓ３においても、基板１１として図５に示す円板状の８ｉｎｃｈ  Ｓｉ  Ｐ型を用い、２種のターゲットＴ１，Ｔ２を同時にスパッタリングした。このとき、基板１１回転なしとすることで、触媒材料１２の薄膜１３において、ターゲットＴ１，Ｔ２からの位置に応じて、形成される触媒物質１４と非触媒物質１５の組成比が異なるようにした。なお、組成比とは単位堆積当りの原子数比である。
【００３１】
図５に、サンプルＳ１〜Ｓ３と、２種のターゲットＴ１，Ｔ２と、基板１１上での位置情報としての座標の関係を示す。サンプルＳ１〜Ｓ３上において複数のサンプル片Ｐ１〜Ｐ７に区別し、位置情報として座標を記載した。ここでは、Ｐ１（−９，０．５）、Ｐ２（−６，０．５）、Ｐ３（−３，０．５）、Ｐ４（０，０．５）、Ｐ５（３，０．５）、Ｐ６（６，０．５）、Ｐ７（９，０．５）とし、Ｙ方向における中央部分において、Ｘ方向の位置が異なる複数の連続する部位をそれぞれ７つのサンプル片Ｐ１〜Ｐ７とし、Ｘ座標及びＹ座標を付した。
【００３２】
図７に、サンプルＳ１乃至サンプルＳ３における各サンプル片Ｐ１〜Ｐ７の組成比及び酸化量の関係を示す。図７は、同時スパッタにより形成した触媒材料１２の薄膜１３における組成比をＸＰＳで分析した結果を示す。
【００３３】
図８に、サンプルＳ１乃至サンプルＳ３に上述のカーボン形成工程を施してＣＮＦ２１を形成した場合のサンプル片Ｐ１〜Ｐ７におけるカーボン形成処理後の目視の観察結果を示す。この観察結果では、サンプルＳ１乃至サンプルＳ３において、カーボン形成工程前後において外観の変化のない部分（不変部）と、変色した部分（黒色部、薄黒色部）と、膜が剥がれた部分（膜剥部）、があることが確認でき、同じサンプル上でもその位置によって、状態が異なることが確認できる。
【００３４】
不変部はＣＮＦ２１がほとんど形成されていない部位であり、黒色部はＣＮＦ２１が多く形成されている部分であり、薄黒色部はＣＮＦ２１が少し形成されている部分である。黒色部の方が薄黒色部よりもＣＮＦ２１が多く形成されている。膜剥がれ部は、ＣＮＦ２１が多く形成されたものの、密着性が弱いために基板からＣＮＦ２１が剥がれた部分である。これらの図７及び図８によれば、触媒物質１４と非触媒物質１５の組成比によって、カーボン形成工程におけるカーボン材形成状況の結果が異なることが判る。
【００３５】
図９乃至図２７は、カーボン形成処理後の基板１１表面のＳＥＭ観察結果を示す表である。図９〜１４に、Ｎｉ／Ａｌ膜のサンプルＳ１のサンプル片Ｐ６のＳＥＭ観察結果を示す。初期膜厚は２３ｎｍである。図９は触媒材料形成工程後の基板１１の３００ｋ倍の斜視、図１０は触媒材料形成工程後の基板１１の６００ｋ倍の側面視を示す。図１１乃至図１４は、カーボン形成工程後の不変部の基板１１の側面視及び斜視をそれぞれ示す。図１１は２０ｋ倍の斜視、図１２は２０ｋ倍の側面、図１３は３００ｋ倍の斜視、図１４は３００ｋ倍の側面視をそれぞれ示す。
【００３６】
図１０において、基板１１の破断部には、金コートが形成されている。金コートは、薄膜１３のチャージアップによる像の乱れを防ぐために実施した。
【００３７】
以上により、Ｎｉ／Ａｌ膜の不変部には、ＣＮＦ２１がほとんど形成されていなかったことがわかる。
【００３８】
図１５及び図１６に、Ｎｉ／Ａｌ膜のサンプルＳ１のＰ６の黒色部のＳＥＭ観察結果を示す。初期膜厚は２３ｎｍである。図１５及び図１６は、カーボン形成工程後の基板１１の側面の状態をそれぞれ示す。図１５は２０ｋ倍の側面、図１６は３００ｋ倍の側面の状態をそれぞれ示す。
【００３９】
図１６に示すように、ＣＮＦ２１の径は３１ｎｍであった。これらの図から、Ｎｉ／Ａｌ膜の黒色部に、ＣＮＦ２１が形成されていることがわかる。
【００４０】
図１７〜図２１にＮｉ／Ｃ膜のサンプルＳ２のＰ３（−３，０．５）のＳＥＭ観察結果を示す。初期膜厚は１４ｎｍである。図１７は触媒材料形成工程後の基板１１の６００ｋ倍の側面の状態を示す。図１８乃至図２１は、カーボン形成工程後の黒色部の基板１１の斜視及び側面の状態をそれぞれ示す。図１８は２０倍の斜視、図１９は２０倍の側面、図２０は３００ｋ倍の斜視、図２１は３００ｋ倍の側面の状態をそれぞれ示す。図１７において、基板１１の破断部には、金コートが形成されている。
【００４１】
図２０に示すように、Ｎｉ／Ｃ膜の黒色部では、複数箇所で屈曲または湾曲した細長い形状のＣＮＦ２１が形成されていることがわかる。図２１に示すように、ＣＮＦ２１の繊維径は３３ｎｍであった。
【００４２】
図２２〜２７に、Ｎｉ／Ｓｉ膜のサンプルＳ３のサンプル片Ｐ６（６，０．５）におけるＳＥＭ観察結果を示す。初期膜厚は２５ｎｍである。
【００４３】
図２２は触媒材料形成工程後の基板１１の３００ｋ倍の斜視、図２３は触媒材料形成工程後の基板１１の６００ｋ倍の側面の状態をそれぞれを示す。図２４乃至図２７は、カーボン形成工程後の基板１１の薄黒部の側面及び斜視の状態をそれぞれ示す。図２４は２０ｋ倍の斜視、図２５は２０ｋ倍の側面、図２６は３００ｋ倍の斜視、図２７は３００ｋ倍の側面の状態をそれぞれ示す。
【００４４】
図２４〜図２７によれば、Ｎｉ／Ｓｉ膜の薄黒色部では、表面荒れは顕著であるが、形成されたＣＮＦ２１はサンプルＳ１の黒色部と比べて少ないことが判る。
【００４５】
以上の複数のサンプルＳ１〜サンプルＳ３の複数のサンプル片Ｐ１〜Ｐ７の観察から、触媒物質１４としてＮｉ、混合する元素（非触媒物質１５）としてＡｌを用いた場合に、最もカーボン材が形成されやすいことが確認できる。
【００４６】
また、触媒材料１２の薄膜１３における触媒物質１４の組成比が６割以上である場合、すなわちＮｉの組成比が６割以上である場合に、最もＣＮＦ２１が生成されやすいことがわかる。また、Ｎｉの比率が小さいほど触媒材料形成工程で触媒物質１４が互いに接触することで粒径が大きくなる（塊状になる）確率が低くなるので、ＣＮＦ２１繊維径が揃いやすい。したがって、繊維径を揃えることと、ＣＮＦ２１を形成することの両方を実現することを考慮する場合には、触媒物質１４と非触媒物質１５との組成比Ｎｉ：Ａｌ＝６：４程度が好ましいと言える。
【００４７】
本実施形態に係るカーボン材の形成方法及び触媒材料１２によれば、以下のような効果が得られる。すなわち、触媒材料１２として、触媒物質１４と非触媒物質１５とを混合させることにより、全体として膜状を成す触媒材料１２の薄膜１３のうちに、後のカーボン形成工程において触媒となる触媒物質１４が、粒状または塊状となって混在しているため、粒状にするための工程を省くことができ、容易にカーボン材を形成することが可能となる。
【００４８】
すなわち、一種類の触媒物質のみをスパッタして触媒材料を形成した場合にはカーボン形成工程において触媒となる触媒物質１４が微粒子化しにくいのに対して、上記本実施形態のように触媒物質と非触媒物質の２種の物質（元素）の粒子の混合材料としたことにより、触媒材料において触媒物質が粒子状に散在するため、カーボン材が形成されやすい。また、触媒と非触媒の２種を混合させると、粒径を揃えやすいため、形成されるＣＮＦの線径も揃えやすくなる。また、専用の装置を用いる必要もないため、カーボン材の形成工程を単純化できる。
【００４９】
なお、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、適宜変更可能である。例えばカーボン物質として、ＣＮＦ２１について例示したが、これに限られるものではなく、例えばＣＮＴ、ＧＮＦ、ＧＮＴ等の他のカーボン材であっても本発明を適用可能である。さらに、原料ガスの種類、触媒物質及び非触媒物質の材料、各種処理条件なども適宜変更可能である。
【００５０】
上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０…触媒基材、１１…基板、１２…触媒材料、１３…薄膜、
１４…触媒物質（第１の物質）、１５…非触媒物質（第２の物質）、２０…ＣＶＤ装置、
２１…ＣＮＦ（カーボン材）、Ｓ１〜Ｓ３…サンプル、Ｐ１〜Ｐ７…サンプル片、
Ｔ１，Ｔ２…ターゲット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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