【手続補正書】
【提出日】平成28年10月19日(2016.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材及びカーボンナノ構造体−酸化物−金属垂直ダイオードアレイを備えるデバイスであって、前記アレイのカーボンナノ構造体が、垂直に配向され、０．５ｎｍ〜１５ｎｍの厚さを伴う誘電体層によって均一かつ共形的に被覆され、前記カーボンナノ構造体の先端部が、導電性材料によって被覆される、デバイス。
【請求項２】
前記カーボンナノ構造体が、１０８〜１０１２カーボンナノ構造体／ｃｍ２の充填密度を有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記基材が、ケイ素、インジウムスズ酸化物、フッ素ドープ酸化スズ、ガラス、ポリマー、及び金属箔からなる群より選択される１種又は複数種の材料を含み、又は、前記基材が、導電する薄い金属層によって被覆され、あるいはそれらの組み合わせである、請求項１又は２のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項４】
前記基材がケイ素を含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項５】
前記アレイのナノ構造体が、複数のカーボンナノファイバー、ナノホーン、又はナノコーンを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記誘電体層の電子密度を変更するために、可逆的又は非可逆的に前記誘電体層がドープされている、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記誘電体層が、窒素、ホウ素、酸素、水素、又はヒドロキシルからなる群より選択される１種又は複数種の物質でドープされている、請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記誘電体層が、ＡｌＯｘ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、高分子誘電体、有機表面改質剤又は分子、イオン性液体、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記誘電体層の厚さが、０．５ｎｍ〜１５ｎｍ、１〜８ｎｍ、１〜５ｎｍ、又は２〜４ｎｍである、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記導電性材料が、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ：Ａｇ、ＬｉＦ：Ａｌ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、１種又は複数種の低仕事関数金属を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記金属がアルミニウムである、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記金属がカルシウムである、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記導電性材料が、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｏｓ、及び導電性ポリマーからなる群より選択される、１種又は複数種の高仕事関数金属／材料を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記金属が白金である、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記金属が金である、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記導電性ポリマーがＰＥＤＯＴ：ＰＳＳである、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記ナノ構造体がカーボンナノチューブを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記カーボンナノチューブの平均高さが０．５ミクロン〜５０ミクロンである、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記カーボンナノチューブの平均高さが、前記デバイスと組み合わされる電磁エネルギーの波長と対等である、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
波長範囲が、３００〜２，５００ｎｍの波長範囲である、請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記カーボンナノチューブの直径が、５〜４０ｎｍ、５〜２０ｎｍ、５〜１０ｎｍ、又は７〜８ｎｍである、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の密度が、１０１０ＣＮＴ／ｃｍ２である、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項２３】
支持層を更に備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記支持層が、チタン、ニッケル、白金、又は金を含む、請求項２３に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記構造が更に触媒層を備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記触媒層が、アルミニウム、鉄、ニッケル、コバルト若しくは他の遷移金属、又はそれらの組み合わせを含む、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
少なくとも１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、又は６０の整流比を示す、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記デバイスが、２．５Ｖにおいて少なくとも７８００Ａ／ｃｍ２のトンネル電流を生み出す、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２９】
太陽放射波長の電磁エネルギーに照射される際の電流密度が、開回路において少なくとも１００ｎＡ／ｃｍ２である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３０】
ターンオン電圧が、１Ｖ未満、０．５Ｖ未満、又は０．３Ｖ未満である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記導電性材料が、前記ナノ構造体の多層の層又は表面に接している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記ナノ構造体が開端であり、前記酸化物被膜が多層のナノ構造体層又は表面に接している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３３】
整流比、電流密度、及びエネルギー変換効率の変化が、５〜７７℃の温度範囲で２％未満である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３４】
整流比、電流密度、及びエネルギー変換効率の低下が、５〜４００℃の温度範囲で１０％未満である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３５】
整流比、電流密度、及びエネルギー変換効率の低下が、２〜３００°Ｋの温度範囲で１０％未満である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３６】
請求項１〜３５のいずれか１項に記載のデバイスに結合されるアンテナを備えるレクテナ。
【請求項３７】
請求項３６に記載のレクテナを備える太陽電池を、太陽電磁波に接触させることを含む、太陽エネルギーの電気エネルギーへの変換方法。
【請求項３８】
請求項３６に記載のレクテナを備える太陽電池を、太陽電磁波に接触させることを含む、太陽エネルギーの熱への変換方法。
【請求項３９】
請求項１〜３５のいずれか１項に記載のデバイスに結合された電気回路網を備えるメモリーシステム又は光学的スイッチ。
【請求項４０】
前記メモリーシステムがメモリスタである、請求項３９に記載のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本願におけるデバイスは、５℃〜７７℃の温度範囲で、２％未満、１．５％未満、１．０％未満、又は０．５％未満の整流比、電流密度、及びエネルギー変換効率の変化を示す。本願におけるデバイスは、５℃〜４００℃の温度範囲又は２Ｋ〜３００Ｋの温度範囲で、１０％未満、９％未満、８％未満、７％未満、６％未満、５％未満、４％未満、３％未満、又は２％未満の整流比、電流密度、及びエネルギー変換効率の変化を示す。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
基材及びカーボンナノ構造体−酸化物−金属垂直ダイオードアレイを備えるデバイス。
（項目２）
前記基材が、ケイ素、インジウムスズ酸化物、フッ素ドープ酸化スズ、ガラス、ポリマー、金属箔、導電するか又は導電する薄い金属層によって被覆することができる、可撓性の及び／若しくは透明な材料、あるいはそれらの組み合わせからなる群より選択される１種又は複数種の材料を含む、項目１に記載のデバイス。
（項目３）
前記基材がケイ素を含む、項目２に記載のデバイス。
（項目４）
前記カーボンナノ構造体−酸化物−金属垂直ダイオードアレイが、複数の、誘電体層により被覆されたカーボンナノファイバー、ナノホーン、又はナノコーンを含み、前記カーボンナノファイバー、ナノホーン、又はナノコーンの先端部が金属被膜により被覆されている、項目１〜３のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目５）
前記誘電体層の電子密度を可逆的又は非可逆的に変更するために前記誘電体層がドープされている、項目４に記載のデバイス。
（項目６）
前記誘電体層が、窒素、ホウ素、酸素、水素、又はヒドロキシルからなる群より選択される１種又は複数種の物質でドープされている、項目５に記載のデバイス。
（項目７）
前記誘電体層が、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯｘ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｉＯ２、ＭｇＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、高分子誘電体、有機表面改質剤又は分子、イオン性液体、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、項目１〜６のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目８）
前記誘電体層の厚さが、約０．５ｎｍ〜約１５ｎｍ、好ましくは１〜８ｎｍ、より好ましくは１〜５ｎｍ、最も好ましくは２〜４ｎｍである、項目７に記載のデバイス。
（項目９）
前記金属皮膜が、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ：Ａｇ、ＬｉＦ：Ａｌ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚｒ、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、１種又は複数種の低仕事関数金属を含む、項目１〜８のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目１０）
前記１種又は複数種の金属がアルミニウムである、項目９に記載のデバイス。
（項目１１）
前記１種又は複数種の金属がカルシウムである、項目９に記載のデバイス。
（項目１２）
前記金属皮膜が、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｏｓ、及び導電性ポリマーからなる群より選択される、１種又は複数種の高仕事関数金属／材料を含む、項目１〜８のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目１３）
前記１種又は複数種の金属が白金である、項目１２に記載のデバイス。
（項目１４）
前記１種又は複数種の金属が金である、項目１２に記載のデバイス。
（項目１５）
前記１種又は複数種の材料がＰＥＤＯＴ：ＰＳＳである、項目１２に記載のデバイス。
（項目１６）
前記ナノ構造体がカーボンナノチューブを含む、項目１〜１５のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目１７）
前記カーボンナノチューブの平均高さが約０．５ミクロン〜約５０ミクロンである、項目１６に記載のデバイス。
（項目１８）
前記カーボンナノチューブの平均高さが、前記デバイスと組み合わされる電磁エネルギーの波長と対等である、項目１７に記載のデバイス。
（項目１９）
前記波長範囲が、３００〜２，５００ｎｍの太陽スペクトルの波長範囲、１，１００〜２，５００ｎｍの太陽スペクトルの赤外部分の波長範囲、又は７４０〜１，０００ｎｍ、１，０００〜３，０００ｎｍ、３，０００〜５，０００ｎｍ、８，０００〜１４，０００ｎｍ、若しくは１４，０００〜５０，０００ｎｍの波長範囲である、項目１７に記載のデバイス。
（項目２０）
前記カーボンナノチューブの平均高さが、前記デバイスと組み合わされる電磁エネルギーの波長の整数倍である、項目１７〜１９のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目２１）
前記ナノチューブの直径が、約５〜４０ｎｍ、好ましくは５〜２０ｎｍ、より好ましくは５〜１０ｎｍ、最も好ましくは約７〜約８ｎｍである、項目１６〜２０のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目２２）
前記ナノチューブの密度が、約１０８〜１０１２ＣＮＴ／ｃｍ２、好ましくは約１０１０ＣＮＴ／ｃｍ２である、項目１６〜２１のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目２３）
支持層を更に備える、項目１〜２２のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目２４）
前記支持層が、チタン、ニッケル、白金、又は金を含む、項目２３に記載のデバイス。
（項目２５）
前記構造が更に触媒層を備える、項目１〜２４のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目２６）
前記触媒層が、アルミニウム、鉄、ニッケル、コバルト若しくは他の遷移金属、又はそれらの組み合わせを含む、項目２５に記載のデバイス。
（項目２７）
少なくとも約１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、又は６０の整流比を示す、項目１〜２６のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目２８）
電流密度が、２Ｖの印加バイアスにおいて少なくとも約１ｍＡ／ｃｍ２である、項目１〜２７のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目２９）
太陽放射波長の電磁エネルギーに照射される際の電流密度が、開回路において少なくとも約１００ｎＡ／ｃｍ２である、項目１〜２７のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目３０）
ターンオン電圧が約１Ｖ未満、好ましくは約０．５Ｖ未満、より好ましくは０．３Ｖ未満である、項目１〜２９のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目３１）
前記ナノ構造体が開端であり、前記金属皮膜が多層のナノ構造体層又は表面に接している、項目１〜３０のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目３２）
前記ナノ構造体が開端であり、前記酸化物被膜が多層のナノ構造体層又は表面に接している、項目１〜３１のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目３３）
整流比、電流密度、及びエネルギー変換効率の変化が、５〜７７℃の温度範囲で２％未満である、項目１〜３２のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目３４）
整流比、電流密度、及びエネルギー変換効率の低下が、５〜４００℃の温度範囲で１０％未満、９％未満、８％未満、７％未満、６％未満、又は５％未満である、項目１〜３２のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目３５）
整流比、電流密度、及びエネルギー変換効率の低下が、２〜３００°Ｋの温度範囲で１０％未満、９％未満、８％未満、７％未満、６％未満、又は５％未満である、項目１〜３２のいずれか１項に記載のデバイス。
（項目３６）
項目１〜３５のいずれか１項に記載のデバイスに結合されるアンテナを備えるレクテナ。
（項目３７）
項目３６に記載のレクテナを備える太陽電池を、太陽電磁波に接触させることを含む、太陽エネルギーの電気エネルギーへの変換方法。
（項目３８）
項目３６に記載のレクテナを備える太陽電池を、太陽電磁波に接触させることを含む、太陽エネルギーの熱への変換方法。
（項目３９）
項目１〜３５のいずれか１項に記載のデバイスに結合された電気回路網を備えるメモリーシステム。
（項目４０）
前記メモリーシステムがメモリスタである、項目３９に記載のシステム。
（項目４１）
項目１〜３５のいずれか１項に記載のデバイスに結合された電気回路網を備える光学的スイッチ。