(57)【要約】【課題】指向性が高く、１〜２０ｎｍ程度の直径を有するカーボンナノチューブを１×１０11個／ｃｍ2以上の密度で形成したカーボンナノチューブを用いたデバイスを提供する。【解決手段】カーボンナノチューブを用いたデバイスを構成しているカーボンナノチューブが、円柱状の細孔を有する多孔体内に形成され、多孔体により、お互いに分離されており、細孔内では基板に対して実質的に垂直に形成されている。カーボンナノチューブの直径は、１ナノメートル以上２０ナノメートル未満であり、その形成密度は、１．５×１０11個／ｃｍ2以上である。多孔体１４は、アルミニウムを主成分とする柱状物質が、共晶を形成し得るゲルマニウム、シリコン、あるいはゲルマニウムとシリコンの複合物からなる部材中に分散している構造体から、柱状物質を除去して形成されている。【選択図】図１
2005059135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状の空孔を有する多孔体の該空孔内に保持されたカーボンナノチューブを有するデバイスであって、
前記多孔体は、第一の成分を含み構成される柱状物質が、前記第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体から、該柱状物質を除去して形成されていることを特徴とするカーボンナノチューブを用いたデバイス。
【請求項２】
前記多孔体が、薄膜状であることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブを用いたデバイス。
【請求項３】
前記第一の成分がアルミニウムであり、前記第二の成分が半導体材料であって、且つ前記構造体における該半導体材料の割合が２０ａｔｍｉｃ％以上７０ａｔｍｉｃ％以下の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載のカーボンナノチューブを用いたデバイス。
【請求項４】
前記半導体材料が、シリコン、ゲルマニウム、シリコンとゲルマニウムの複合物のいずれかであることを特徴とする請求項３に記載のカーボンナノチューブを用いたデバイス。
【請求項５】
前記柱状空孔の平均直径が、１ナノメートル以上２０ナノメートル未満であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカーボンナノチューブを用いたデバイス。
【請求項６】
前記柱状空孔の平均密度が、１．５×１０11個／ｃｍ2以上である請求項１〜５のいずれかに記載のカーボンナノチューブを用いたデバイス。
【請求項７】
第一の成分を含み構成される柱状物質が、該第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体を用意する工程と、
該柱状物質を除去する除去工程と、
該除去工程により得られる柱状の空孔を有する多孔体の該空孔内に触媒材料を導入する工程と、
該触媒材料を導入した多孔体の該空孔内にカーボンナノチューブを導入する導入工程とを有することを特徴とするカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法。
【請求項８】
第一の成分を含み構成される柱状物質が、該第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体を用意する工程と、
該柱状物質を除去する除去工程と、
該除去工程により得られる柱状の空孔を有する多孔体を結晶化する結晶化工程と、
該結晶化工程により作製された多孔体の該空孔内に触媒材料を導入する工程と、
該触媒材料を導入した多孔体の該空孔内にカーボンナノチューブを導入する導入工程とを有することを特徴とするカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法。
【請求項９】
第一の成分を含み構成される柱状物質が、該第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体を用意する工程と、
該柱状物質を除去する除去工程と、
該除去工程により得られる柱状の空孔を有する多孔体を酸化する工程と、
該酸化工程により作製された酸化物多孔体の該空孔内に触媒材料を導入する工程と、
該触媒材料を導入した多孔体の該空孔内にカーボンナノチューブを導入する導入工程とを有することを特徴とするカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記第一の成分がアルミニウムであり、前記第二の成分がシリコン、ゲルマニウム、シリコンとゲルマニウムの複合物のいずれかの半導体材料であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法。
【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を利用したデバイス及びその製造方法に関する。具体的には、量子効果デバイス、電子デバイス、マイクロマシーンデバイス、化学センサ等の機能性デバイスとしてカーボンナノチューブを用いたデバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブとは、数層か一層のグラファイトを巻いて円筒状の構造を有するフラーレンのことであり、１９９１年に発見された新しい炭素材料である。
【０００３】
カーボンナノチューブは、熱的にも化学的にも安定で、機械的強度も市販されている炭素繊維より三桁程度も上回っている。さらに、ナノチューブは構造の違いにより金属あるいは半導体になるという特徴を有するので、例えば同心円筒の金属チューブと半導体チューブを組み合わせるなどして電子デバイス等への応用が期待できる。
【０００４】
また、カーボンナノチューブを電子放出素子、化学センサ、赤外線イメージセンサー等の機能性デバイスに応用するときには、指向性が高く、径が小さく、かつ、径が揃ったカーボンナノチューブを高密度に形成することが重要な技術となる。そこで、この技術的な課題を解決するために、陽極酸化したアルミニウム（陽極酸化アルミナ）を鋳型に用い、カーボンナノチューブを形成する方法が多数報告されている。
【０００５】
ここで、アルミニウムの陽極酸化について間単に説明する。アルミニウムの陽極酸化は、アルミニウム板あるいは基板上に形成されたアルミニウム膜を酸性電解質中で陽極酸化すると、多孔質酸化被膜（陽極酸化アルミナ）が形成される。（非特許文献１参照）。この多孔質酸化被膜の特徴は、直径が数ｎｍ〜数百ｎｍの極めて微細な円柱状細孔（ナノホール）が、数十ｎｍ〜数百ｎｍの間隔（セルサイズ）で平行に配列するという特異的な幾何学的構造を有することにある。この円柱状の細孔は、細孔間隔が数十ｎｍ以上の場合では、高いアスペクト比を有し、断面の径の一様性にも比較的優れている。この細孔の径及び間隔は、陽極酸化の際の酸の種類、電圧を調整することによりある程度の制御が可能である。また、陽極酸化被膜の厚さ及び細孔の深さは、陽極酸化の時間を制御することにより、ある程度の制御が可能である。
【０００６】
次に、陽極酸化アルミナを鋳型に用いて、カーボンナノチューブを形成した例について簡単に示す（非特許文献２参照）。陽極酸化アルミナをテンプレートにして、カーボンナノチューブを形成することで、カーボンナノチューブを基板に対して垂直に形成でき、さらに、カーボンナノチューブの径を１０〜３５０ｎｍの範囲で制御でき、かつ、カーボンナノチューブ密度を１０11ｃｍ-2程度で形成できることが示されている。
【０００７】
また、陽極酸化アルミナをテンプレートに用いて作製したカーボンナノチューブを、電子放出素子として利用した例が示されている（非特許文献３参照）。この文献によると、１０ｎｍの径の細いカーボンナノチューブを用いた電子放出素子では、非常に低い電界で電子放出が可能なことが示されている。
【０００８】
このように、現在、陽極酸化アルミナを鋳型に用いてカーボンナノチューブを形成することで、指向性が高く、径が１０ｎｍ程度までのカーボンナノチューブを高密度に形成できることが数多く報告されている。
【非特許文献１】RC.Furneaux, W.R.Rigby&A.P.Davidson Nature Vol.337 (1989) p.147
【非特許文献２】APPLIED PHYSICS LETTERS VOLUME 75, NUMBER 3 (1999), p.367〜369
【非特許文献３】Materials Science and Engineering C 23 (2003) p.141〜146
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来からカーボンナノチューブの鋳型として用いられている陽極酸化アルミナにおいては、実用的に使用できる細孔径はせいぜい１０ｎｍ以上であり、さらに、細孔密度も約１０11ｃｍ-2程度であるため、より径の小さいカーボンナノチューブを必要とするデバイスやより高密度のカーボンナノチューブを形成する必要があるデバイスにおいては、技術的な限界が生じていた。また、鋳型として用いられる陽極酸化アルミナは、絶縁体材料であるため、カーボンナノチューブに、鋳型から電荷を注入することは、難しかった。
【００１０】
本発明は、この様なことに鑑みなされたものであり、指向性が高く、１〜２０ｎｍ程度の直径を有するカーボンナノチューブを１×１０11個／ｃｍ2以上の密度で形成した、カーボンナノチューブを用いたデバイスを提供するものである。また、鋳型から電荷を注入できるカーボンナノチューブを用いたデバイスを提供するものである。
【００１１】
さらに、本発明は、上述のカーボンナノチューブを用いたデバイスを簡便に製造できる方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の課題を解決するため、本出願の第一の発明は、柱状の空孔を有する多孔体の該空孔内に保持されたカーボンナノチューブを有するデバイスであって、前記多孔体は、第一の成分を含み構成される柱状物質が、前記第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体から、該柱状物質を除去して形成されていることを特徴とする。また、多孔体が、薄膜状であることが望ましい。
【００１３】
このように、第一の成分を含み構成される柱状物質が、第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体から、柱状物質を除去して形成されている多孔体を用いることにより、アルミニウムの陽極酸化膜では達成できない密度と径のカーボンナノチューブを形成できる。
【００１４】
また、本発明に係るカーボンナノチューブを用いたデバイスは、前記第一の成分がアルミニウムであり、前記第二の成分が半導体材料であって、且つ前記構造体における該半導体材料の割合が２０ａｔｍｉｃ％以上７０ａｔｍｉｃ％以下の範囲にあることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係るカーボンナノチューブを用いたデバイスは、前記半導体材料が、シリコン、ゲルマニウム、シリコンとゲルマニウムの複合物のいずれかであることが望ましい。
【００１６】
また、本発明に係るカーボンナノチューブを用いたデバイスは、前記柱状の空孔を有する多孔体の主成分元素が、酸素を除いて、シリコン、ゲルマニウム、シリコンとゲルマニウムのいずれかであることを特徴とする。
【００１７】
このように、多孔体を構成する材料がシリコン、ゲルマニウム、シリコンとゲルマニウムの複合物のような半導体材料とすることで、カーボンナノチューブに多孔体から電荷を注入することができるようになる。
【００１８】
さらに、前記柱状空孔の平均直径が１ナノメートル以上２０ナノメートル未満であることが望ましい。このような細孔径にすることで、直径の小さなシングルウオールカーボンナノチューブと直径の比較的大きいマルチウオールカーボンナノチューブを作り分けることができる。
【００１９】
さらに、前記柱状空孔の平均密度が、１．５×１０11個／ｃｍ2以上であることが望ましい。このような平均密度にすることで、陽極酸化アルミナを鋳型として用いて形成したカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブデバイスより高密度に形成されたカーボンナノチューブを有するカーボンナノチューブデバイスを形成できる。
【００２０】
また、前記第一の成分は結晶性物質であり、前記第二の成分は非晶質物質であることが望ましい。
【００２１】
また、本出願の第二の発明は、第一の成分を含み構成される柱状物質が、該第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体を用意する工程と、該柱状物質を除去する除去工程と、該除去工程により得られる柱状の空孔を有する多孔体の該空孔内に触媒材料を導入する工程と、該触媒材料を導入した多孔体の該空孔内にカーボンナノチューブを導入する導入工程とを有することを特徴とするカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法である。
【００２２】
また、本出願の第三の発明は、第一の成分を含み構成される柱状物質が、該第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体を用意する工程と、該柱状物質を除去する除去工程と、該除去工程により得られる柱状の空孔を有する多孔体を結晶化する結晶化工程と、該結晶化工程により作製された多孔体の該空孔内に触媒材料を導入する工程と、該触媒材料を導入した多孔体の該空孔内にカーボンナノチューブを導入する導入工程とを有することを特徴とするカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法である。
【００２３】
また、本出願の第四の発明は、第一の成分を含み構成される柱状物質が、該第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体を用意する工程と、該柱状物質を除去する除去工程と、該除去工程により得られる柱状の空孔を有する多孔体を酸化する工程と、該酸化工程により作製された酸化物多孔体の該空孔内に触媒材料を導入する工程と、該触媒材料を導入した多孔体の該空孔内にカーボンナノチューブを導入する導入工程とを有することを特徴とするカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法である。
【００２４】
また、本出願の第二〜四の発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法において、前記第一の成分がアルミニウムであり、前記第二の成分がシリコン、ゲルマニウム、シリコンとゲルマニウムの複合物のいずれかの半導体材料であることが望ましい。
【００２５】
これらの製造方法により、細孔径が小さく、細孔密度が高い、絶縁特性を持つ多孔体あるいは、半導体特性を持つ多孔体内にカーボンナノチューブを形成できる。
【００２６】
本発明を成すに至った経緯について説明すると、本発明者らは、アルミニウムを用いた微細構造体に関して研究を進めていたところ、たまたま下記のような知見に至った。
【００２７】
即ち、スパッタリング法などの非平行状態で材料を形成する成膜方法により、基板上にアルミニウムの膜を形成する際に、シリコン及びゲルマニウムを添加したところ、所定条件下では、自己形成的に柱状構造のアルミニウムが、シリコンまたはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合体の中に形成される場合があることを見出したのである。また、その柱状構造のアルミニウムが形成された膜をシリコンまたはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物よりも、アルミニウムを優先的に溶かす溶液に浸すことで、アルミニウムの陽極酸化では形成できない細孔径及び細孔密度をもった多孔体が形成できることが分かった。
【００２８】
さらに、形成された多孔体を酸化処理することで、多孔体を構成する材料を酸化物に変化させることができることが分かった。
【００２９】
さらに、形成された多孔体を還元雰囲気中で、結晶化することで、多孔体を構成する材料に半導体特性を付与できることがわかった。
【００３０】
そこで、本発明者らは上記知見に基づき鋭意研究を進め、本発明を成すに至ったものである。
【００３１】
なお、シリコンまたはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物の量をアルミニウムとシリコン、アルミニウムとゲルマニウム、あるいはアルミニウムとシリコンとゲルマニウムの全量に対して、２０〜７０ａｔｏｍｉｃ％にしたアルミニウムシリコン膜またはアルミニウムゲルマニウム膜、あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム膜を形成する理由は、この範囲のみでアルミニウムが柱状形状をしたナノ構造体を形成するからである。つまり、シリコン（及び／又はゲルマニウム）の量がアルミニウムとシリコン（及び／又はゲルマニウム）の全量に対して２０ａｔｏｍｉｃ％未満の場合は、アルミニウムを含む構造体の径すなわち大きさが１５ｎｍ以上となり、アルミニウムを含む柱状構造体を形成しない。一方、シリコン（及び／又はゲルマニウム）の量がアルミニウムとシリコン（及び／又はゲルマニウム）の全量に対して７０ａｔｏｍｉｃ％を越える場合は、通常の電子顕微鏡ではアルミニウムを含む柱状構造体を確認できないからである。
【００３２】
また、このようなシリコン（またはシリコン酸化物）、ゲルマニウム（またはゲルマニウム酸化物）、シリコンとゲルマニウムの複合物（あるいはそれらの酸化物）から成る多孔体に、電着法などにより、カーボンナノチューブの触媒材料を導入し、さらに、その後、その触媒材料からカーボンナノチューブを形成することで、直径の非常に小さい（例えば、１ｎｍ以上２０ｎｍ未満）カーボンナノチューブを高密度（例えば、１×１０11個／ｃｍ2以上）に形成できる。なお、カーボンナノチューブを形成した後に、多孔体の部材であるシリコン（またはシリコン酸化物）、ゲルマニウム（またはゲルマニウム酸化物）、シリコンとゲルマニウムの複合物（あるいはそれらの酸化物）を除去することも可能である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、第一の成分を含み構成される柱状物質が、第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体から、柱状物質を除去して形成されている多孔体内に、カーボンナノチューブを成長させるための触媒材料を充填し、その後、その触媒材料からカーボンナノチューブを成長させることで、直径が１ナノメートル以上２０ナノメートル未満であるカーボンナノチューブを高密度（１×１０11個／ｃｍ2以上）に形成したカーボンナノチューブを用いたデバイスを提供することができる。
【００３４】
また、本発明は、上記のカーボンナノチューブを用いたデバイスを容易に製造することができる製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
次に、本発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【００３６】
＜カーボンナノチューブを用いたデバイスの構成＞
図１は、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスの一例を示す概略図である。この例では数から数十ナノメートルサイズの直径をもったカーボンナノチューブを基板上の細孔内に形成したカーボンナノチューブを用いたデバイスの例を示している。図１において、１１がカーボンナノチューブを用いたデバイスであり、１２がカーボンナノチューブ、１３が基板、１４が多孔体、１５が触媒材料、１６が下地層である。
【００３７】
また、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスは、カーボンナノチューブを用いたデバイスを構成しているカーボンナノチューブが円柱状の細孔を有する多孔体内に形成されていることを特徴としている。また、カーボンナノチューブは、図１に示されているように多孔体により、お互いに分離されており、また、細孔内では基板に対して実質的に垂直に形成されている。
【００３８】
また、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスを構成しているカーボンナノチューブの直径（膜面から見たカーボンナノチューブの平均直径を示す）は、１ナノメートル以上２０ナノメートル未満である。さらに、カーボンナノチューブの形成密度は（膜面から見たカーボンナノチューブの平均密度を示す）は、１．５×１０11個／ｃｍ2以上である。
【００３９】
さらに、本発明の多孔体１４は、第一の成分を含み構成される柱状物質が、第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体から、柱状物質を除去して形成されている。ここで、第一の成分を含み構成される柱状物質は、例えば、アルミニウムを主成分とする材料から構成されている。また、第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材は、例えば、ゲルマニウム、シリコン、あるいはゲルマニウムとシリコンの複合物からなる。
【００４０】
さらに、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスを構成している多孔体の部材は、酸素を除いて、シリコン、ゲルマニウム、シリコンとゲルマニウムの複合物等の半導体材料、あるいはそれら半導体材料の酸化物（絶縁体材料）を主成分としている。
【００４１】
また、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスを構成している多孔体の部材は、酸素を除いて、シリコン、ゲルマニウム、シリコンとゲルマニウムの複合物、あるいはそれらの酸化物を主成分とすることが望ましいが、数から数十ａｔｏｍｉｃ％程度のアルミニウム（Ａｌ）、酸素（Ｏ）、アルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ）、水素（Ｈ）などの各種の元素を含有してもよい。
【００４２】
また、図１において、多孔体を除去した構成であっても問題はない。
【００４３】
さらに、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスに使用される基板は、特に限定されているわけではなく、シリコン基板等の半導体基板、石英等のガラス基板など様々な種類の基板を使用することができる。
【００４４】
さらに、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスに使用される触媒材料は、特に限定されているわけではなく、カーボンと化合物を作りにくい材料であればよく、例えば、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｆｅ2Ｏ3等が使用できる。特に、カーボンと共晶組成を有する材料が好ましい。
【００４５】
さらに、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスに使用される下地層材料も、特に限定されているわけではなく、電気伝導性材料であればよく、例えば、Ｗ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｕ等が使用できる。
【００４６】
また、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスに使用されるカーボンナノチューブは、シングルカーボンナノチューブでも良いし、マルチウオールカーボンナノチューブでも良い。
【００４７】
＜カーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法＞
以下、本発明によるカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法について詳細に説明する。図２，３は、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法の一実施形態を示す工程図である。図２，３において、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法は、下記の（ａ）工程〜（ｅ）工程を有することを特徴とする。
【００４８】
（ａ）工程：基板上に下地層である金属を形成する工程。例えば、基板２１である単結晶シリコン上にスパッタリング法あるいは真空蒸着法などで、ＰｔあるいはＷ等の下地層２２を形成する。
【００４９】
（ｂ）工程：第一の成分を含み構成される柱状物質が、第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体を下地層上に用意する工程。例えば、図６（ａ）のように、マトリックス（第二の成分）４２内に柱状構造（第一の成分）４３を形成するアルミニウムとシリコン（またはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物）を用意し、スパッタリング法などの非平衡状態の物質を形成できる方法により、基板４１上に構造体４４（アルミニウムシリコン混合膜あるいはアルミニウムゲルマニウム混合膜あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム複合膜）を形成する。
【００５０】
このような方法でアルミニウムシリコン混合膜またはアルミニウムゲルマニウム混合膜あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜を形成すると、アルミニウムとシリコン（またはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物）が準安定状態の共晶型組織となり、アルミニウムがシリコン（またはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物）マトリックス内に数ｎｍレベルのナノ構造体（柱状構造体）を形成し、自己組織的に分離する。そのときのアルミニウムはほぼ円柱状形状であり、その孔径は１ナノメートル以上〜２０ナノメートル未満であり、平均密度は１．５×１０11個／ｃｍ2以上である。
【００５１】
なお、アルミニウムとシリコン（またはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物）の混合膜において、形成される膜中のシリコン（またはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物）の量は、アルミニウムとシリコン（またはゲルマニウム）の全量に対して２０〜７０ａｔｏｍｉｃ％であり、好ましくは２５〜６５ａｔｏｍｉｃ％、さらに好ましくは３０〜６０ａｔｏｍｉｃ％である。シリコン量が斯かる範囲内であれば、シリコン（またはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物）領域内にアルミニウムの柱状構造体が分散したアルミニウムシリコン混合膜（またはアルミニウムゲルマニウム混合膜あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム混合物）が得られる。
【００５２】
上記のアルミニウムとシリコン（またはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物）の割合を示すａｔｏｍｉｃ％とは、シリコン（またはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物）とアルミニウムの原子の数の割合を示し、ａｔｏｍ％あるいはａｔ％とも記載され、例えば誘導結合型プラズマ発光分析法（ＩＣＰ法）でアルミニウムシリコン混合膜（またはアルミニウムゲルマニウム混合膜あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム混合物）中のシリコン（またはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物）とアルミニウムの量を定量分析したときの値である。
【００５３】
（ｃ）工程：次に、柱状物質を除去する工程。例えば、図６（ｂ）のように、上記のアルミニウムシリコン混合膜（またはアルミニウムゲルマニウム混合膜あるいはアルミニウムシリコンゲルマニウム混合物）中の柱状物質であるアルミニウムをリン酸でエッチングし、マトリックス（ここではシリコンまたはゲルマニウムあるいはシリコンとゲルマニウムの複合物あるいはそれらの酸化物）内に細孔を形成する。これにより多孔体４６が形成される。なお、上記の多孔体中の細孔４５は、平均密度が１．５×１０11個／ｃｍ2以上、平均孔径が１ナノメートル以上２０ｎｍ未満である。
【００５４】
エッチングに用いる溶液は、例えばアルミニウムを溶かしシリコン（またはゲルマニウム）をほとんど溶解しない、りん酸、硫酸、塩酸、クロム酸溶液などの酸が挙げられる。あるいは、エッチングによる細孔形成に不都合がなければ水酸化ナトリウムなどのアルカリを用いることができ、特に酸の種類やアルカリの種類に限定されるものではない。また、数種類の酸溶液あるいは数種類のアルカリ溶液を混合したものを用いてもかまわない。またエッチング条件、例えば、溶液温度、濃度、時間などは、作製する多孔体に応じて、適宜設定することができる。
【００５５】
（ｄ）工程：次に、除去工程により得られる柱状の空孔を有する多孔体の空孔内に触媒材料を導入する導入工程。例えば、電着法などを用いて多孔体２５内に、Ｃｏ等の触媒材料２６を充填する。ここで、充填する触媒材料２６は、典型的にカーボン材料と化合物を形成しにくいＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅなどであるが、これに限定されるわけではなく、すでにカーボンナノチューブ形成のための触媒材料で使用されている様々な材料を用いることが可能である。
【００５６】
（ｅ）工程：次に、除触媒金属導入した多孔体の空孔内にカーボンナノチューブを導入する導入工程。例えば、熱分解法を用いてカーボンナノチューブ２７を形成する。反応容器の中に原料ガスとしてエチレンやプロパンを水素と共に導入し、さらに、反応容器内の多孔体を５５０〜８５０℃の温度範囲に設定し、多孔体の細孔内の触媒材料上にのみカーボンナノチューブを形成する。また、原料ガスはこれ以外にもメタン、エタン、プロパン、ブタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の飽和炭化水素やエチレン、プロピレン、ベンゼン、トルエン等の不飽和炭化水素、アセトン、メタノール、一酸化炭素等の酸素を含む原料を使用できる。
【００５７】
このような工程を経ることにより、カーボンナノチューブを用いたデバイス２８が形成される。
【００５８】
次に、図４，５は、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。なお、詳細な説明は図２，３とほぼ同様な工程のため、一部省略する。
【００５９】
（ａ´）工程：基板上に下地層である金属を形成する工程。
【００６０】
（ｂ´）工程：第一の成分を含み構成される柱状物質が、第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体を下地層上に用意する工程。
【００６１】
（ｃ´）工程：次に、柱状物質を除去する工程。
【００６２】
（ｄ´）工程：除去工程により得られる柱状の空孔を有する多孔体を熱アニール等により結晶化する結晶化工程。例えば、水素中などの還元雰囲気中で熱アニールする。なお、結晶化方法は熱アニールだけではなく、レーザーによる結晶化等も可能である。この工程により、構成部材が結晶化した多孔体３６が形成される。
【００６３】
（ｅ´）工程：次に、結晶化工程により得られる柱状の空孔を有する多孔体の空孔内に触媒材料を導入する導入工程。
【００６４】
（ｆ´）工程：次に、触媒金属を導入した多孔体の空孔内にカーボンナノチューブを導入する導入工程。
【００６５】
このような工程を経ることにより、カーボンナノチューブを用いたデバイスが形成される。
【００６６】
次に、図７，８は、本発明のカーボンナノチューブを用いたデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。なお、詳細な説明は図２，３とほぼ同様な工程のため、一部省略する。
【００６７】
（ａ´´）工程：基板上に下地層である金属を形成する工程。
【００６８】
（ｂ´´）工程：第一の成分を含み構成される柱状物質が、第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分を含み構成される部材中に分散している構造体を下地層上に用意する工程。
【００６９】
（ｃ´´）工程：次に、柱状物質を除去する工程。
【００７０】
（ｄ´´）工程：除去工程により得られる柱状の空孔を有する多孔体を酸化する酸化工程。例えば、酸素囲気中で熱酸化する。なお、酸化方法は酸素雰囲気中での熱酸化だけではなく、水蒸気雰囲気中での熱酸化等も可能である。この工程により、構成部材が酸化された多孔体５６が形成される。
【００７１】
（ｅ´´）工程：次に、酸化工程により得られる柱状の空孔を有する多孔体の空孔内に触媒材料を導入する導入工程。
【００７２】
（ｆ´´）工程：次に、触媒金属を導入した多孔体の空孔内にカーボンナノチューブを導入する導入工程。
【００７３】
このような工程を経ることにより、カーボンナノチューブを用いたデバイスが形成される。
【実施例１】
【００７４】
本実施例は、カーボンナノチューブを形成する柱状の空孔を有する多孔体の部材の主成分が酸化シリコンであり、カーボンナノチューブの直径が約７ｎｍであるカーボンナノチューブデバイスを形成した例を示す。ここでは、電子放出素子としてカーボンナノチューブを用いたデバイスを使用した例を示す。
【００７５】
まず、触媒金属を電着する為の電極としてタングステンを２０ナノメートル堆積したシリコン基板上に、マグネトロンスパッタ法を用いて、シリコンをアルミニウムとシリコンの全量に対して４５ａｔｏｍｉｃ％含んだアルミニウムシリコン混合膜を約５００ｎｍの厚さに形成した。ターゲットには、直径が４インチ（１０１．６ｍｍ）の円形のアルミニウムシリコン混合ターゲットを用いた。アルミニウムシリコン混合ターゲットはアルミニウムの粉末とシリコンの粉末を５５ａｔｏｍｉｃ％：４５ａｔｏｍｉｃ％の割合で焼結したものを用いた。スパッタ条件は、ＲＦ電源を用いて、Ａｒ流量：３０ｓｃｃｍ、放電圧力：０．１Ｐａ、投入電力：１００Ｗとした。また、基板温度は１００℃とした。
【００７６】
なお、ＦＥ−ＳＥＭ（電界放出走査型電子顕微鏡）にて、アルミニウムシリコン混合膜を観察した。基板斜め上方向から見た表面の形状は、図６（ａ）のように、シリコン領域に囲まれた円形のアルミニウム柱状構造体が二次元的に配列されていた。アルミニウム柱状構造体部分の平均孔径は７ｎｍであった。また、断面をＦＥ−ＳＥＭにて観察した所、それぞれのアルミニウム柱状構造体は、お互いに独立していた。
【００７７】
このように作製したアルミニウムシリコン混合膜を図２（ｃ）のように５ｗｔ．％りん酸溶液中にて２４時間浸し、アルミニウム柱状構造部分のみを選択的にエッチングして細孔を形成した。この結果、酸化シリコンを主成分とした部材で構成された多孔質膜が作製された。
【００７８】
次に、ＦＥ−ＳＥＭにて、りん酸でエッチングしたアルミニウムシリコン混合膜（酸化シリコンを主成分とした部材で構成された多孔質膜）を観察した。基板斜め上方向から見た表面の形状は図６（ｂ）のように、シリコンの部材に囲まれた細孔が二次元的に配列されていた。細孔の孔径は７ｎｍであった。
【００７９】
次に、カーボンナノチューブを成長させるための触媒材料としてのＣｏを細孔内へ埋め込んだ。ここでは、Ｃｏの電着には、硫酸コバルト（II）７水和物０．２Ｍと硼酸０．３Ｍからなる水溶液を２４℃で使用した。電着は、以上の溶液中にて参照極としてＡｇ／ＡｇＣｌを用いて、−２．０Ｖで、１０秒間行った。その結果、図３（ｄ）のように多孔質体の細孔内に触媒材料であるＣｏがわずかに埋まった。
【００８０】
次に、カーボンナノチューブを細孔内のＣｏから成長させるために、アセチレン中で加熱した。ここでは、水素ガスを１０ｓｃｃｍ、水素とアセチレンを９８％：２％で混合した水素希釈アセチレンガスを１０ｓｃｃｍ、反応容器内に導入し、圧力を２０Ｐａに調整した。そして、赤外線ランプを点灯させ、基体温度を７００℃に調節し、３０分間、カーボンナノチューブを成長させた。その結果、図３（ｅ）のように触媒材料であるＣｏからカーボンナノチューブが成長したカーボンナノチューブを用いたデバイスが作製された。
【００８１】
次に、このように作製されたカーボンナノチューブの直径を測定したところ、その直径は約７ｎｍであった。
【００８２】
次に、図３（ｅ）のような得られたカーボンナノチューブを用いたデバイスを特性評価するために、カーボンナノチューブを用いたデバイスを真空チャンバー内へ設置し、対向電極を基体と平行でかつ基体から０．１ｍｍ離した位置に基体のカーボンナノチューブ形成面と対向するように設置した。そしてチャンバー内を１０-6Ｐａに排気した後、対向電極に正の電圧を印加していき、カーボンナノチューブからの電子放出量を測定した。その結果、約１００Ｖ印加から放出電流が観測され始めた。従って、このように作製されたカーボンナノチューブを用いたデバイスが電子放出素子として機能することが確認された。
【実施例２】
【００８３】
本実施例は、カーボンナノチューブを形成する柱状の空孔を有する多孔体の部材の主成分が酸素を除いてシリコンであり、カーボンナノチューブの直径が約５ｎｍであるカーボンナノチューブデバイスを形成した例を示す。ここでは、赤外線センサとしてカーボンナノチューブを用いたデバイスを使用した例を示す。
【００８４】
まず、触媒金属を電着する為の電極としてタングステンを２０ナノメートル堆積したシリコン基板上に、マグネトロンスパッタ法を用いて、シリコンをアルミニウムとシリコンの全量に対して５０ａｔｏｍｉｃ％含んだアルミニウムシリコン混合膜を約５００ｎｍの厚さに形成した。ターゲットには、直径が４インチ（１０１．６ｍｍ）の円形のアルミニウムシリコン混合ターゲットを用いた。アルミニウムシリコン混合ターゲットはアルミニウムの粉末とシリコンの粉末を５０ａｔｏｍｉｃ％：５０ａｔｏｍｉｃ％の割合で焼結したものを用いた。スパッタ条件は、ＲＦ電源を用いて、Ａｒ流量：３０ｓｃｃｍ、放電圧力：０．１Ｐａ、投入電力：１００Ｗとした。また、基板温度は１００℃とした。
【００８５】
なお、ＦＥ−ＳＥＭにて、アルミニウムシリコン混合膜を観察した。基板斜め上方向から見た表面の形状は図６（ａ）のように、シリコン領域に囲まれた円形のアルミニウム柱状構造体が二次元的に配列されていた。アルミニウム柱状構造体部分の平均孔径は５ｎｍであった。また、断面をＦＥ−ＳＥＭにて観察した所、それぞれのアルミニウム柱状構造体は、お互いに独立していた。
【００８６】
このように作製したアルミニウムシリコン混合膜を図４（ｃ´）のように９８％濃硫酸溶液中にて２４時間浸し、アルミニウム柱状構造部分のみを選択的にエッチングして細孔を形成した。この結果、酸化を除いてシリコンを主成分とした部材で構成された多孔質膜が作製された。なお、多孔質膜の表面は酸化されていた。
【００８７】
次に、ＦＥ−ＳＥＭにて、濃硫酸でエッチングしたアルミニウムシリコン混合膜（シリコンを主成分とした部材で構成された多孔質膜）を観察した。基板斜め上方向から見た表面の形状は図６（ｂ）のように、シリコンの部材に囲まれた細孔が二次元的に配列されていた。細孔の平均孔径は約５ｎｍであった。なお、部材の主成分であるシリコンは非晶質であった。
【００８８】
次に、酸素を除いた主成分がシリコンである部材で構成された多孔質膜を水素中で８００℃、１時間アニールした。その結果、非晶質であるシリコンが結晶化して、図５（ｄ´）のような多結晶シリコンからなる多孔質体が形成された。
【００８９】
次に、カーボンナノチューブを成長させるための触媒材料としてのＣｏを細孔内へ埋め込んだ。ここでは、Ｃｏの電着には、硫酸コバルト（II）７水和物０．２Ｍと硼酸０．３Ｍからなる水溶液を２４℃で使用した。電着は、以上の溶液中にて参照極としてＡｇ／ＡｇＣｌを用いて、−２．０Ｖで、１０秒間行った。その結果、多孔質体の細孔内にＣｏがわずかに埋まった。
【００９０】
次に、カーボンナノチューブを細孔内のＣｏからはやすために、アセチレン中で加熱した。ここでは、水素ガスを１０ｓｃｃｍ、水素とアセチレンを９８％：２％で混合した水素希釈アセチレンガスを１０ｓｃｃｍ、反応容器内に導入し、圧力を２０Ｐａに設定した。そして、赤外線ランプを点灯させ、気体温度を７００℃、３０分間、カーボンナノチューブを成長させた。その結果、触媒材料であるＣｏからカーボンナノチューブが成長したカーボンナノチューブを用いたデバイスが作製された。
【００９１】
次に、このように作製されたカーボンナノチューブの直径を測定したところ、その直径は約５ｎｍであった。
【００９２】
次に、得られたカーボンナノチューブを用いたデバイスを特性評価するために、カーボンナノチューブを用いたデバイスの両端に電極を形成し、４μｍの赤外線を照射した。その結果、赤外線照射前後の抵抗値が大きく変化することが確認された。従って、このように作製されたカーボンナノチューブを用いたデバイスが赤外線センサとして機能することが確認された。
【実施例３】
【００９３】
本実施例は、カーボンナノチューブを形成する柱状の空孔を有する多孔体の部材の主成分が酸素を除いてゲルマニウムであり、カーボンナノチューブの直径が約１５ｎｍであるカーボンナノチューブデバイスを形成した例を示す。ここでは、赤外線センサとしてカーボンナノチューブを用いたデバイスを使用した例を示す。
【００９４】
まず、触媒金属を電着する為の電極としてタングステンを２０ナノメートル堆積したシリコン基板上に、マグネトロンスパッタ法を用いて、ゲルマニウムをアルミニウムとゲルマニウムの全量に対して３５ａｔｏｍｉｃ％含んだアルミニウムゲルマニウム混合膜を約５００ｎｍの厚さに形成した。ターゲットには、直径が４インチ（１０１．６ｍｍ）の円形のアルミニウムゲルマニウム混合ターゲットを用いた。アルミニウムゲルマニウム混合ターゲットはアルミニウム６５ａｔｏｍｉｃ％とゲルマニウム３５ａｔｏｍｉｃ％を同時に溶融したものを用いた。スパッタ条件は、ＲＦ電源を用いて、Ａｒ流量：１０ｓｃｃｍ、放電圧力：０．０５Ｐａ、投入電力：６０Ｗとした。また、基板温度は室温とした。
【００９５】
なお、ＦＥ−ＳＥＭにて、アルミニウムゲルマニウム混合膜を観察した。基板斜め上方向から見た表面の形状は図６（ａ）のように、ゲルマニウム領域に囲まれた円形のアルミニウム柱状構造体が二次元的に配列されていた。アルミニウム柱状構造体部分の平均孔径は１５ｎｍであった。また、断面をＦＥ−ＳＥＭにて観察した所、それぞれのアルミニウム柱状構造体はお互いに独立していた。
【００９６】
このように作製したアルミニウムゲルマニウム混合膜を図４（ｃ´）のように９８％濃硫酸溶液中にて２４時間浸し、アルミニウム柱状構造部分のみを選択的にエッチングして細孔を形成した。この結果、酸化を除いてゲルマニウムを主成分とした部材で構成された多孔質膜が作製された。
【００９７】
次に、ＦＥ−ＳＥＭにて、濃硫酸でエッチングしたアルミニウムゲルマニウム混合膜（ゲルマニウムを主成分とした部材で構成された多孔質膜）を観察した。基板斜め上方向から見た表面の形状は図６（ｂ）のように、ゲルマニウムの部材に囲まれた細孔が二次元的に配列されていた。細孔の平均孔径は約１５ｎｍであった。なお、部材の主成分であるゲルマニウムは非晶質であった。
【００９８】
次に、カーボンナノチューブを成長させるための触媒材料としてのＣｏを細孔内へ埋め込んだ。ここでは、Ｃｏの電着には、硫酸コバルト（II）７水和物０．２Ｍと硼酸０．３Ｍからなる水溶液を２４℃で使用した。電着は、以上の溶液中にて参照極としてＡｇ／ＡｇＣｌを用いて、−２．０Ｖで、１０秒間行った。その結果、多孔質体の細孔内にＣｏがわずかに埋まった。
【００９９】
次に、カーボンナノチューブを細孔内のＣｏからはやすために、アセチレン中で加熱した。ここでは、水素ガスを１０ｓｃｃｍ、水素とアセチレンを９８％：２％で混合した水素希釈アセチレンガスを１０ｓｃｃｍ、反応容器内に導入し、圧力を２０Ｐａに設定した。そして、赤外線ランプを点灯させ、気体温度を７００℃、３０分間、カーボンナノチューブを成長させた。その結果、図５（ｆ´）のように触媒材料であるＣｏからカーボンナノチューブが成長したカーボンナノチューブを用いたデバイスが作製された。
【０１００】
次に、このように作製されたカーボンナノチューブの直径を測定したところ、その直径は約１５ｎｍであった。
【０１０１】
次に、得られたカーボンナノチューブを用いたデバイスを特性評価するために、カーボンナノチューブを用いたデバイスを真空チャンバー内へ設置し、対向電極を基体と平行でかつ基体から０．１ｍｍ離した位置に基体のカーボンナノチューブ形成面と対向するように設置した。そしてチャンバー内を１０-6Ｐａに排気した後、対向電極に正の電圧を印加していき、カーボンナノチューブからの電子放出量を測定した。その結果、約１２０Ｖ印加から放出電流が観測され始めた。従って、このように作製されたカーボンナノチューブを用いたデバイスが電子放出素子として機能することが確認された。
【実施例４】
【０１０２】
本実施例は、カーボンナノチューブを形成する柱状の空孔を有する多孔体の部材の主成分が酸素を除いてシリコンとゲルマニウムであり、カーボンナノチューブの直径が約１０ｎｍであるカーボンナノチューブデバイスを形成した例を示す。ここでは、赤外線センサとしてカーボンナノチューブを用いたデバイスを使用した例を示す。
【０１０３】
まず、触媒金属を電着する為の電極としてタングステンを２０ナノメートル堆積したシリコン基板上に、マグネトロンスパッタ法を用いて、ゲルマニウムとシリコンの複合物をアルミニウムとシリコンとゲルマニウムの全量に対して４０ａｔｏｍｉｃ％（シリコン２０ａｔｏｍｉｃ％、ゲルマニウム２０ａｔｏｍｉｃ％としている）含んだアルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜を約５００ｎｍの厚さに形成した。ターゲットには、直径が４インチ（１０１．６ｍｍ）の円形のアルミニウムシリコンゲルマニウム混合ターゲットを用いた。アルミニウムシリコンゲルマニウム混合ターゲットはアルミニウム粉末６０ａｔｏｍｉｃ％とシリコン粉末３０ａｔｏｍｉｃ％とゲルマニウム粉末１０ａｔｏｍｉｃ％を焼結したものを用いた。スパッタ条件は、ＲＦ電源を用いて、Ａｒ流量：３０ｓｃｃｍ、放電圧力：０．１Ｐａ、投入電力：１００Ｗとした。また、基板温度は１００℃とした。
【０１０４】
なお、ＦＥ−ＳＥＭにて、アルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜を観察した。基板斜め上方向から見た表面の形状は図６（ａ）のように、シリコンとゲルマニウムの複合物領域に囲まれた円形のアルミニウム柱状構造体が二次元的に配列されていた。アルミニウム柱状構造体部分の平均孔径は１０ｎｍであった。また、断面をＦＥ−ＳＥＭにて観察した所、それぞれのアルミニウム柱状構造体はお互いに独立していた。
【０１０５】
このように作製したアルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜を、９８％濃硫酸溶液中にて２４時間浸し、アルミニウム柱状構造部分のみを選択的にエッチングして細孔を形成した。この結果、酸化を除いてシリコンとゲルマニウムの複合物を主成分とした部材で構成された多孔質膜が作製された。
【０１０６】
次に、ＦＥ−ＳＥＭにて、濃硫酸でエッチングしたアルミニウムシリコンゲルマニウム混合膜（酸素を除いた主成分がシリコンとゲルマニウムである部材で構成された多孔質膜）を観察した。基板斜め上方向から見た表面の形状は、図６（ｂ）のように、シリコンとゲルマニウムの複合物を主成分とした部材に囲まれた細孔が二次元的に配列されていた。細孔の平均孔径は約１０ｎｍであった。なお、部材の主成分であるシリコンとゲルマニウムの複合物は非晶質であった。
【０１０７】
次に、酸素を除いた主成分がシリコンとゲルマニウムの複合物である部材で構成された多孔質膜を水素中で８００℃、１時間アニールした。その結果、非晶質であるシリコンとゲルマニウムの複合物が結晶化して、多結晶シリコンゲルマニウムからなる多孔質体が形成された。なお、この結晶化したシリコンゲルマニウムからなる多孔質体はｐ型の半導体特性を示した。
【０１０８】
次に、カーボンナノチューブを成長させるための触媒材料としてのＣｏを細孔内へ埋め込んだ。ここでは、Ｃｏの電着には、硫酸コバルト（II）７水和物０．２Ｍと硼酸０．３Ｍからなる水溶液を２４℃で使用した。電着は、以上の溶液中にて参照極としてＡｇ／ＡｇＣｌを用いて、−２．０Ｖで、１０秒間行った。その結果、多孔質体の細孔内にＣｏがわずかに埋まった。
【０１０９】
次に、カーボンナノチューブを細孔内のＣｏからはやすために、アセチレン中で加熱した。ここでは、水素ガスを１０ｓｃｃｍ、水素とアセチレンを９８％：２％で混合した水素希釈アセチレンガスを１０ｓｃｃｍ、反応容器内に導入し、圧力を２０Ｐａに設定した。そして、赤外線ランプを点灯させ、気体温度を７００℃、３０分間、カーボンナノチューブを成長させた。その結果、図５（ｆ´）のように触媒材料であるＣｏからカーボンナノチューブが成長したカーボンナノチューブを用いたデバイスが作製された。
【０１１０】
次に、このように作製されたカーボンナノチューブの直径を測定したところ、その直径は約１０ｎｍであった。
【０１１１】
次に、得られたカーボンナノチューブを用いたデバイスを特性評価するために、カーボンナノチューブを用いたデバイスを真空チャンバー内へ設置し、対向電極を基体と平行でかつ基体から０．１ｍｍ離した位置に基体のカーボンナノチューブ形成面と対向するように設置した。そしてチャンバー内を１０-6Ｐａに排気した後、対向電極に正の電圧を印加していき、カーボンナノチューブからの電子放出量を測定した。その結果、約１１０Ｖ印加から放出電流が観測され始めた。従って、このように作製されたカーボンナノチューブを用いたデバイスが電子放出素子として機能することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明のカーボンナノチューブデバイスの一例を示す概略図である。
【図２】本発明のカーボンナノチューブデバイスの製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図３】本発明のカーボンナノチューブデバイスの製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図４】本発明のカーボンナノチューブデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図５】本発明のカーボンナノチューブデバイスの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。
【図６】本発明の多孔質体の製造方法の一例を示す説明図である。
【図７】本発明のカーボンナノチューブデバイスの製造方法の更に他の実施形態を示す工程図である。
【図８】本発明のカーボンナノチューブデバイスの製造方法の更に他の実施形態を示す工程図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１１、２８、３９、５９  カーボンナノチューブデバイス
１２、２７、３８、５８  カーボンナノチューブ
１３、２１、３１、４１、５１  基板
１４、２５、３５、３６、５５、５６  多孔質体
１５、２６、３７、５７  触媒材料
１６、２２、３２、５２  下地層
２３、３３、４４、５３  混合膜
２４、３４、４５、５４  細孔
４２  第一の成分と共晶を形成し得る第二の成分
４３  第一の成分（アルミニウム）
【図１】
2005059135.tif 000003
【図２】
2005059135.tif 000004
【図３】
2005059135.tif 000005
【図４】
2005059135.tif 000006
【図５】
2005059135.tif 000007
【図６】
2005059135.tif 000008
【図７】
2005059135.tif 000009
【図８】
2005059135.tif 000010