(57)【要約】  本開示により、放熱構造及びその合成方法が提供される。この方法は、金属箔を準備することと、前記金属箔の第１の表面の上に堆積基板を形成することであり、前記堆積基板は、前記金属箔上に配置されるバリア層と、前記バリア層上に配置される触媒層とを有し、それにより、前記触媒層内の触媒は前記金属箔内に拡散することを阻止される、堆積基板を形成することと、前記第１の表面上に形成された前記堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することとを有する。本開示によって提供される方法は、放熱構造内のＣＮＴの密度を高めることができる。
2016522996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱構造を合成する方法であって、
金属箔を準備し、
前記金属箔の第１の表面の上に堆積基板を形成し、前記堆積基板は、前記金属箔上に配置されるバリア層と、前記バリア層上に配置される触媒層とを有し、それにより、前記触媒層内の触媒は前記金属箔内に拡散することを阻止され、且つ
前記第１の表面上に形成された前記堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成する、
ことを有する方法。
【請求項２】
前記金属箔の第２の表面の上に前記堆積基板を形成し、前記第２の表面は、前記金属箔の前記第１の表面の反対側であり、且つ
前記第２の表面上に形成された前記堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成する、
ことを更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記堆積基板は更に、前記触媒層内の前記触媒の反応性が向上されるよう、前記バリア層と前記触媒層との間に配置される支持層を有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記堆積基板は、スパッタリング又は電子線蒸着によって形成される、請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記堆積基板内の前記バリア層は、２０００℃より高い融点を有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記堆積基板内の前記バリア層は、タンタル（Ｔａ）、タンタルの窒化物、及びルテニウム（Ｒｕ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記堆積基板内の前記バリア層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である、請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記堆積基板内の前記支持層は、窒化チタン（ＴｉＮ）及び酸窒化チタンアルミニウム（Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）のうちの少なくとも一方の材料を含有する、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記堆積基板内の前記支持層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
前記堆積基板内の前記触媒層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、及びニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する、請求項３に記載の方法。
【請求項１１】
前記カーボンナノチューブアレイは、化学気相成長によって合成される、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記化学気相成長は、Ｃ２Ｈ２を含有する雰囲気内で、０．０１−１０Ｔｏｒｒの圧力、且つ６００−８００℃の温度で実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記カーボンナノチューブアレイの質量密度は、０．１ｇ／ｃｍ３から１．５ｇ／ｃｍ３の範囲である、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成する前に、当該方法は更に、
前記堆積基板を備えた前記金属箔をアニールする
ことを有し、且つ
前記堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することは、
アニールされた前記堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成する
ことを有する、
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記カーボンナノチューブアレイの上に接着層を形成すること
を更に有する請求項１乃至１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
金属箔と、
前記金属箔の第１の表面の上に配置された堆積基板であり、該堆積基板は、前記金属箔上に配置されたバリア層と、前記バリア層上に配置された触媒層とを有し、それにより、前記触媒層内の触媒は前記金属箔内に拡散することを阻止される、堆積基板と、
前記第１の表面上に形成された前記堆積基板の上に合成されたカーボンナノチューブアレイと、
を有する放熱構造。
【請求項１７】
前記金属箔の第２の表面の上に配置された前記堆積基板であり、前記第２の表面は、前記金属箔の前記第１の表面の反対側である、堆積基板と、
前記第２の表面上に配置された前記堆積基板の上に合成されたカーボンナノチューブアレイと、
を更に有する請求項１に記載の放熱構造。
【請求項１８】
前記堆積基板は更に、前記触媒層内の前記触媒の反応性が向上されるよう、前記バリア層と前記触媒層との間に配置された支持層を有する、請求項１６又は１７に記載の放熱構造。
【請求項１９】
前記堆積基板内の前記バリア層は、２０００℃より高い融点を有する、請求項１６乃至１８の何れか一項に記載の放熱構造。
【請求項２０】
前記堆積基板内の前記バリア層は、タンタル（Ｔａ）、タンタルの窒化物、及びルテニウム（Ｒｕ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する、請求項１６乃至１９の何れか一項に記載の放熱構造。
【請求項２１】
前記堆積基板内の前記バリア層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である、請求項１６乃至２０の何れか一項に記載の放熱構造。
【請求項２２】
前記堆積基板内の前記支持層は、窒化チタン（ＴｉＮ）及び酸窒化チタンアルミニウム（Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）のうちの少なくとも一方の材料を含有する、請求項１８に記載の放熱構造。
【請求項２３】
前記堆積基板内の前記支持層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である、請求項１８に記載の放熱構造。
【請求項２４】
前記堆積基板内の前記触媒層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、及びニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する、請求項１８に記載の放熱構造。
【請求項２５】
前記カーボンナノチューブアレイの質量密度は、０．１ｇ／ｃｍ３から１．５ｇ／ｃｍ３の範囲である、請求項１６乃至２４の何れか一項に記載の放熱構造。
【請求項２６】
前記カーボンナノチューブアレイの上に配置された接着層、
を更に有する請求項１６乃至２５の何れか一項に記載の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して熱管理に関し、特に放熱構造及びその合成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報通信テクノロジー（information  and  communication  technology；ＩＣＴ）での通信データの増加につれて、大規模集積回路（ＬＳＩ）チップの電力消費が温度とともに高まっており、これはＬＳＩチップそれ自体にダメージを誘起し得るものである。それ故に、ＩＣＴでは、パワー（電力用）デバイスから熱を取り除くことが極めて重要にことになりつつある。熱の除去には、ＬＳＩチップとヒートスプレッダとの間に配置されるものである熱伝導材料（thermal  interface  material；ＴＩＭ）がキーコンポーネントである。従来より、はんだがＴＩＭとして使用されているが、これはおよそ５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱伝導率を有する。ＬＳＩチップの電力が増すにつれ、より良好な熱伝導率を有するＴＩＭが要求される。高度に熱伝導性であるカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は、次世代のＴＩＭの有望な候補である。
【０００３】
ＣＮＴをＴＩＭとして使用する一例は、垂直配向されたＣＮＴアレイである。従来技術においては、金属箔の両面に成長されたＣＮＴアレイを含む５層構造がＣＮＴ  ＴＩＭとして使用されており、この５層構造は、ＣＮＴアレイ／触媒層／金属箔／触媒層／ＣＮＴアレイとして構成される。従来のＣＮＴ  ＴＩＭに関する更なる情報は、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒ、第９０巻、０９３５１３（２００７年）に見い出すことができ、それをここに援用する。
【０００４】
ＣＮＴ  ＴＩＭの熱伝導率は、ＣＮＴそれ自体の熱伝導率、ＣＮＴの密度、及び材料間の接触抵抗というパラメータによって決定され、中でもＣＮＴの密度は極めて重要なパラメータである。より高い熱伝導率のＣＮＴ  ＴＩＭを達成するには、より高密度のＣＮＴが要求される。しかしながら、従来の５層構造の場合、触媒層内の触媒が、ＣＮＴの成長プロセス中に金属箔内に拡散することによって、容易に不活性化されることが、本願の発明者によって見い出された。ＣＮＴは、不活性化した触媒から成長することはできず、これがひいてはＣＮＴの密度の低下をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、放熱構造内のＣＮＴの密度を高めることを狙いとする放熱構造及びその合成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様において、放熱構造を合成する方法が提供され、当該方法は、金属箔を準備することと、金属箔の第１の表面の上に堆積基板を形成することであり、該堆積基板は、金属箔上に配置されるバリア層と、該バリア層上に配置される触媒層とを有し、それにより、触媒層内の触媒は金属箔内に拡散することを阻止される、形成することと、第１の表面上に形成された堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することとを含む。
【０００７】
第１の態様によれば、第１の可能な実装例において、当該方法は更に、金属箔の第１の表面の反対側の金属箔の第２の表面の上に堆積基板を形成することと、第２の表面上に形成された堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することとを含む。
【０００８】
第１の態様、又は第１の態様の第１の可能な実装例によれば、第２の可能な実装例において、堆積基板は更に、触媒層内の触媒の反応性が向上されるよう、バリア層と触媒層との間に配置される支持層を含む。
【０００９】
第１の態様、又は第１の態様の第１若しくは第２の可能な実装例によれば、第３の可能な実装例において、堆積基板は、スパッタリング又は電子線蒸着によって形成される。
【００１０】
第１の態様の第１乃至第３の可能な実装例の何れか一によれば、第４の可能な実装例において、堆積基板内のバリア層は、２０００℃より高い融点を有する。
【００１１】
第１の態様の第１乃至第４の可能な実装例の何れか一によれば、第５の可能な実装例において、堆積基板内のバリア層は、タンタル（Ｔａ）、タンタルの窒化物、及びルテニウム（Ｒｕ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する。
【００１２】
第１の態様の第１乃至第５の可能な実装例の何れか一によれば、第６の可能な実装例において、堆積基板内のバリア層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である。
【００１３】
第１の態様の第２の可能な実装例によれば、第７の可能な実装例において、堆積基板内の支持層は、窒化チタン（ＴｉＮ）及び酸窒化チタンアルミニウム（Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）のうちの少なくとも一方の材料を含有する。
【００１４】
第１の態様の第２の可能な実装例によれば、第８の可能な実装例において、堆積基板内の支持層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である。
【００１５】
第１の態様の第２の可能な実装例によれば、第９の可能な実装例において、堆積基板内の触媒層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、及びニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する。
【００１６】
第１の態様の第１乃至第９の可能な実装例の何れか一によれば、第１０の可能な実装例において、カーボンナノチューブアレイは、化学気相成長によって合成される。
【００１７】
第１の態様の第１０の可能な実装例によれば、第１１の可能な実装例において、化学気相成長は、Ｃ２Ｈ２を含有する雰囲気内で、０．０１−１０Ｔｏｒｒの圧力、且つ６００−８００℃の温度で実行される。
【００１８】
第１の態様の第１乃至第１１の可能な実装例の何れか一によれば、第１２の可能な実装例において、カーボンナノチューブアレイの質量密度は、０．１ｇ／ｃｍ３から１．５ｇ／ｃｍ３の範囲である。
【００１９】
第１の態様の第１乃至第１２の可能な実装例の何れか一によれば、第１３の可能な実装例において、堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成する前に、当該方法は更に、堆積基板を備えた金属箔をアニールすることを含み、堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することは、アニールされた堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することを含む。
【００２０】
第１の態様の第１乃至第１３の可能な実装例の何れか一によれば、第１４の可能な実装例において、当該方法は更に、カーボンナノチューブアレイの上に接着層を形成することを含む。
【００２１】
第２の態様において、放熱構造が提供され、当該放熱構造は、金属箔と、金属箔の第１の表面の上に配置された堆積基板であり、該堆積基板は、金属箔上に配置されたバリア層と、バリア層上に配置された触媒層とを有し、それにより、触媒層内の触媒は金属箔内に拡散することを阻止される、堆積基板と、第１の表面上に形成された堆積基板の上に合成されたカーボンナノチューブアレイとを含む。
【００２２】
第２の態様によれば、第１の可能な実装例において、当該放熱構造は更に、金属箔の第１の表面の反対側の金属箔の第２の表面の上に配置された堆積基板と、第２の表面上に配置された堆積基板の上に合成されたカーボンナノチューブアレイとを含む。
【００２３】
第２の態様、又は第２の態様の第１の可能な実装例によれば、第２の可能な実装例において、堆積基板は更に、触媒層内の触媒の反応性が向上されるよう、バリア層と触媒層との間に配置された支持層を含む。
【００２４】
第２の態様、又は第２の態様の第１若しくは第２の可能な実装例によれば、第３の可能な実装例において、堆積基板内のバリア層は、２０００℃より高い融点を有する。
【００２５】
第２の態様の第１乃至第３の可能な実装例の何れか一によれば、第４の可能な実装例において、堆積基板内のバリア層は、タンタル（Ｔａ）、タンタルの窒化物、及びルテニウム（Ｒｕ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する。
【００２６】
第２の態様の第１乃至第４の可能な実装例の何れか一によれば、第５の可能な実装例において、堆積基板内のバリア層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である。
【００２７】
第２の態様の第２の可能な実装例の何れか一によれば、第６の可能な実装例において、堆積基板内の支持層は、窒化チタン（ＴｉＮ）及び酸窒化チタンアルミニウム（Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）のうちの少なくとも一方の材料を含有する。
【００２８】
第２の態様の第２の可能な実装例の何れか一によれば、第７の可能な実装例において、堆積基板内の支持層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である。
【００２９】
第２の態様の第２の可能な実装例の何れか一によれば、第８の可能な実装例において、堆積基板内の触媒層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、及びニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する。
【００３０】
第２の態様の第１乃至第８の可能な実装例の何れか一によれば、第９の可能な実装例において、カーボンナノチューブアレイの質量密度は、０．１ｇ／ｃｍ３から１．５ｇ／ｃｍ３の範囲である。
【００３１】
第２の態様の第１乃至第９の可能な実装例の何れか一によれば、第１０の可能な実装例において、当該放熱構造は更に、カーボンナノチューブアレイの上に配置された接着層を含む。
【００３２】
本開示に係る以上の技術的ソリューションに基づき、触媒層とバリア層とを有する堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイが合成され、バリア層は、触媒層と金属箔との間に配置されて、触媒層内の触媒が金属箔内に拡散することを防止することができる。その結果、放熱構造内のＣＮＴの密度が高められ、故に、放熱構造の熱伝導率が向上される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
本開示に係る実施形態における技術的ソリューションをいっそう明瞭に説明するため、以下、実施形態を記述するのに必要な添付図面を簡単に紹介する。明らかなように、以下に説明される添付図面は、単に、本開示に係る幾つかの例に過ぎず、当業者はこれらに基づいて、創作努力なしで、その他の図を得ることができる。
【図１】従来の放熱構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によって提供される放熱構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によって提供される他の放熱構造を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によって提供される他の放熱構造を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によって提供される他の放熱構造を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によって提供される他の放熱構造を示す図である。
【図７】図５に示した放熱構造の典型的な適用状況を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態によって提供される放熱構造を合成する手法を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態によって提供される放熱構造を合成する他の方法を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態によって提供される放熱構造を合成する他の方法を説明する図である。
【図１１】図９に示した方法によって合成された放熱構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本開示に係る実施形態内の添付図面とともに、本発明の実施形態の技術的ソリューションを明瞭且つ十分に記載する。明らかなように、以下に記載される実施形態は、本開示に係る実施形態のうちの一部に過ぎず、全てではない。本発明のこれらの実施形態に基づいて創作努力なしで当業者によって得られるその他全ての実施形態も、本開示の保護範囲に入るものである。
【００３５】
図１は、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒ、第９０巻、０９３５１３（２００７年）で報告されている従来の放熱構造１００の構成を示している。図１を参照するに、放熱構造１００は、
２つの反対側の表面１１２及び表面１１４を有する金属箔（フォイル）１１０であるＣｕ箔１１０と、
表面１１２及び表面１１４の上にそれぞれ堆積された２つの触媒層１２２及び１２４と、
２つの触媒層１２２及び１２４の上にそれぞれ堆積された２つのＣＮＴアレイ１３２及び１３４と
を含んでいる。
【００３６】
放熱構造１００において、Ｃｕ箔の厚さは１０μｍであり、触媒層１２２及び１２４の各々は３層構成、すなわち、３０ｎｍのＴｉ層とその上の１０ｎｍのＡｌ層とその上の３ｎｍのＦｅ層とを有する。ＣＮＴアレイ１３２及び１３４は、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）を用いて合成される。ＰＥＣＶＤプロセスに使用されるガスはＨ２及びＣＨ４であり、成長圧力及び成長温度は、それぞれ、１０Ｔｏｒｒ及び９００℃である。このような高温において、触媒層１２２及び１２４内の触媒ナノ粒子は、Ｃｕ箔１１０内に拡散する極めて高い可能性を有する。触媒ナノ粒子がないところにＣＮＴを堆積することはできないので、触媒層の不活性化は、低密度のＣＮＴを放熱構造に生じさせる（およそ０．０１ｇ／ｃｍ３−０．０６ｇ／ｃｍ３）。
【００３７】
本発明は、放熱構造内のＣＮＴの密度を高めることを狙いとする放熱構造及びその合成方法を提供する。
【００３８】
認識されるべきことには、本開示において、放熱構造は、例えば、ダイ、デバイス、モジュール、又は複数のダイ、デバイス、モジュールの組み合わせ、又は更には、熱をヒートシンクに放散するヒートスプレッダ、又はこれらに類するものなど、熱伝導性である如何なる装置又はユニットをも意味し得るものであり、放熱構造の具体的な実装には如何なる限定も課されない。
【００３９】
図２を参照するに、放熱構造２００が本発明の一実施形態によって提供される。放熱構造２００は、金属箔２１０と、金属箔２１０の第１の表面２１２に配置された堆積基板２２０と、第１の表面２１２に配置された堆積基板２２０上に合成されたカーボンナノチューブアレイ２３０とを含んでいる。
【００４０】
金属箔２１０は、２つの反対側の表面、すなわち、第１の表面２１２及び第２の表面２１４を有し、１０μｍから１００μｍの厚さを有し得る。金属箔２１０は、高い熱伝導率を有する如何なる好適材料から成っていてもよい。例えば、金属箔２１０は、例えばＣｕ、Ａｌ又はこれらに類するものなどの金属から成っていてもよいし、例えばアルミニウム合金、銅合金又はこれらに類するものなどの金属合金から成っていてもよいし、あるいは金属酸化物又はこれらの何らかの組み合わせから成っていてもよい。本発明は、金属箔の具体的な実装に限定を課すものではない。
【００４１】
堆積基板２２０は、バリア層２２２と、バリア層２２２の上に配置された触媒層２２４とを有している。この場合、堆積基板２２０が金属箔２１０の第１の表面２１２の上に配置されるとき、バリア層２２２は、触媒層２２４と金属箔２１０の第１の表面２１２との間に配置される。また、バリア層２２２は、比較的高い融点を有する材料から成り、故に、触媒層２２４が金属箔２１０内に拡散することを防止することができる。
【００４２】
カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）アレイ２３０は、堆積基板２２０の触媒層２２４の上に合成される。場合により、ＣＮＴアレイ２３０は、均一に分布されたＣＮＴ又はＣＮＴ束を含み得る。ＣＮＴアレイ２３０内のＣＮＴは、多層であってもよいし単層であってもよく、垂直配向され得る。ＣＮＴアレイ２３０内のＣＮＴの長さ及び直径は、ＣＮＴアレイ２３０を合成するプロセスにおけるパラメータを調節することによって最適化されることができ、例えば、ＣＮＴアレイ２３０内のＣＮＴは、５ｎｍから２０ｎｍの直径と、２０μｍから１００μｍの長さとを有し得るが、ここに限定は課されない。
【００４３】
ＣＮＴアレイ２３０は、例えばサーマルＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ホットワイヤＣＶＤ（ＨＷＣＶＤ）又はこれらに類するものなどの化学気相成長（ＣＶＤ）によって、あるいは何らかのその他の好適方法によって合成され得る。本発明は、ＣＮＴアレイを合成するための具体的な方法及びＣＮＴアレイの具体的な形態に限定を課すものではない。
【００４４】
本発明によって提供される放熱構造によれば、触媒層とバリア層とを有する堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイが合成され、バリア層は、触媒層と金属箔との間に配置されて、触媒層内の触媒が金属箔内に拡散することを防止することができる。結果として、放熱構造内のＣＮＴの密度が高められ、故に、放熱構造の熱伝導率が向上される。
【００４５】
場合により、堆積基板２２０内の触媒層２２４は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）及びニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する。他の例として、触媒層２２４はまた、上述の元素の何らかの組み合わせの合金を含有していてもよいし、共触媒としてＡｌ、Ｔｉ及びＭｏのうちの少なくとも１つを含有していてもよい。本発明は、触媒層の組成に限定を課すものではない。
【００４６】
堆積基板２２０内の触媒層２２４は、単層構成又は多層構成を有し得る。例えば、触媒層２２４は、Ｆｅ／Ａｌ、Ｆｅ／Ｃｏ、Ｆｅ／Ｃｏ／Ａｌ、等々の多層構成を有する。
【００４７】
本発明の一部の態様において、堆積基板２２０内のバリア層２２２は、２０００℃より高い融点を有する。
【００４８】
本発明の一部の態様において、堆積基板２２０内のバリア層２２２は、タンタル（Ｔａ）、タンタルの窒化物及びルテニウム（Ｒｕ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する。
【００４９】
タンタルの窒化物は、０＜ｘ≦１として、ＴａＮｘとし得る。バリア層２２２はまたその他の材料を含有していてもよく、本発明は、バリア層の組成に限定を課すものではない。
【００５０】
場合により、堆積基板２２０内のバリア層２２２の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲とし得るが、バリア層２２２の厚さはまた、他の値であってもよく、ここに限定は課されない。
【００５１】
本発明の一部の態様において、図３に示すように、堆積基板２２０は更に、触媒層２２４内の触媒の反応性が向上されるように、バリア層２２２と触媒層２２４との間に配置された支持（サポート）層２２６を含む。
【００５２】
支持層２２６は、放熱構造内の触媒が、連続膜の状態又は疎に分布された大粒子の状態の何れともならずに、密に分布された小粒子の状態になるように、触媒層２２４と適度な相互作用を有するようにされ得る。故に、触媒層２２４内の触媒ナノ粒子の反応性を向上させることができる。本発明において、支持層２２６は、合成される放熱構造におけるＣＮＴの密度を更に高めるように、触媒層２２４内の触媒の反応性を向上させることが可能な、如何なる好適材料を含んでいてもよい。
【００５３】
本発明の一部の態様において、堆積基板２２０内の支持層２２６は、窒化チタン（ＴｉＮ）及び酸窒化チタンアルミニウム（Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）のうちの少なくとも一方を含有する。酸窒化チタンアルミニウムでは、実際の要求に従って組成比を調整することができる。例えば、酸窒化チタンアルミニウムにおける元素の比は、チタンを除いて完全にゼロであり、この場合、支持層２２６はチタンから成る。一般に、酸窒化チタンアルミニウムは比較的高い融点を有することができ且つ熱伝導性であるが、ここに限定は課されない。本発明は、支持層２２６の組成に限定を課すものではない。
【００５４】
本発明の一部の態様において、堆積基板２２０内の支持層２２６の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲とし得るが、支持層２２６の厚さはまた、他の値であってもよく、ここに限定は課されない。
【００５５】
本発明の一部の態様において、放熱構造２００は、第１の表面及び第２の表面について対称的な構成を有し得る。従って、図４及び図５を参照するに、その放熱構造２００は更に、
金属箔２１０の第１の表面２１２の反対側の金属箔２１０の第２の表面２１４に配置された堆積基板２２０と、
第２の表面２１４に配置された堆積基板２２０上に合成されたカーボンナノチューブアレイ２３０と
を含む。
【００５６】
この場合、放熱構造２００の全長は、１００μｍから１５０μｍの範囲とし得る。この放熱構造は、第１の表面２１２及び第２の表面２１４について対称的な構成を有することができ、従って、第２の表面２１４に配置される堆積基板は、第１の表面２１２に配置されるものと同じ構成を有することができ、すなわち、第２の表面２１４に配置される堆積基板は、バリア層と、該バリア層上に配置された触媒層と、場合により更にそれらの間の支持層とを含み得る。
【００５７】
同様に、第２の表面２１４に配置された堆積基板２２０の上に合成されるＣＮＴアレイ２３０は、第１の表面２１２に配置された堆積基板２２０の上に合成されるものと同様の構成を有することができ、ここでは詳細に述べないこととする。場合により、カーボンナノチューブアレイ２３０の質量密度は、０．１ｇ／ｃｍ３から１．５ｇ／ｃｍ３の範囲である。
【００５８】
認識されるべきことには、本開示において、放熱構造２００が第１の表面及び第２の表面のうちの一方の表面にのみ堆積基板２２０の構成を含むとき、用語“堆積基板”は、放熱構造によって含まれるその堆積基板２２０のみを意味し、放熱構造２００が第１の表面及び第２の表面の双方に堆積基板２２０の構成を含むとき、文脈において別段の指定がない限り、用語“堆積基板”は、第２の表面２１４及び第１の表面２１２の双方に配置された堆積基板２２０を意味する。用語“バリア層”、“支持層”、“触媒層”及び“ＣＮＴアレイ”についてもそうである。
【００５９】
図６に示すように、本発明の一部の態様において、放熱構造２００は更に、カーボンナノチューブアレイ２３０の上に配置された接着層２４０を含む。
【００６０】
接着層は、良好な熱的及び電気的な接触を達成するように、カーボンナノチューブアレイ上に配置される。接着層２４０は、金属シートとして用意されることができ、１０μｍから２０μｍの厚さを有する。他の例として、はんだが接着層２４０として供給されてもよく、ここに限定は課されない。
【００６１】
他の例として、放熱構造２００は、金属箔の第２の表面上のものとは異なる構成を第１の表面上に有していてもよい。例えば、第１の表面に配置される堆積基板２２０と第２の表面に配置される堆積基板２２０とのうちの一方のみが支持層を含み、あるいは、第２の表面に配置される堆積基板２２０内のバリア層及び触媒層のうちの少なくとも一方が、第１の表面上のものとは異なる組成又は構成を有し、等である。ここに限定は課されない。
【００６２】
本開示によって提供される放熱構造によれば、触媒層とバリア層とを有する堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイが合成され、バリア層は、触媒層と金属箔との間に配置されて、触媒層内の触媒が金属箔内に拡散することを防止することができる。結果として、放熱構造内のＣＮＴの密度が高められ、故に、放熱構造の熱伝導率が向上される。
【００６３】
図７は、放熱構造２００の典型的な適用状況を示している。図７を参照するに、放熱システム３００は、放熱構造３１０、熱源３２０及びヒートシンク３３０を含んでおり、放熱構造３１０は、熱源３２０とヒートシンク３３０との間に配置されて、熱源３２０及びヒートシンク３３０の双方に熱的に結合されている。
【００６４】
図７は、図４に示した放熱構造２００を一例として採用しているが、放熱構造３１０は、図２から図６の何れの１つによって示された放熱構造２００であってもよい。
【００６５】
熱源３２０は、例えばＰＣＢ内のデバイス又はそれに類するものなど、動作するときに熱を発生する構造物又はいっそう高い温度を有する単なる塊とすることができ、本発明によってここで限定は課されない。
【００６６】
以下、本発明によって提供される放熱構造を合成する方法を紹介する。ここで図８を参照するに、放熱構造を合成する方法４００の実行フローが示されている。
【００６７】
Ｓ４１０にて、金属箔が供給される。
【００６８】
金属箔は、高い熱伝導率を有する如何なる好適材料から成っていてもよい。例えば、金属箔は、例えばＣｕ、Ａｌ又はこれらに類するものなどの金属から成っていてもよいし、例えばアルミニウム合金、銅合金又はこれらに類するものなどの金属合金から成っていてもよいし、あるいは金属酸化物又はこれらの何らかの組み合わせから成っていてもよい。本開示における金属箔の具体的な実装に限定は課されない。
【００６９】
Ｓ４２０にて、金属箔の第１の表面の上に堆積基板が形成され、堆積基板は、金属箔上に配置されるバリア層と、バリア層上に配置される触媒層とを有し、それにより、触媒層内の触媒は、金属箔内に拡散することを阻止される。
【００７０】
堆積基板内のバリア層は、金属箔の第１の表面の上に配置され、堆積基板内の触媒層は、堆積基板のバリア層の上に配置される。この場合、バリア層は、触媒層と金属箔の第１の表面との間に配置される。また、バリア層は、比較的高い融点を有する材料から成り、故に、触媒層が金属箔内に拡散することを防止することができる。
【００７１】
Ｓ４３０にて、第１の表面上に形成された堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成する。
【００７２】
カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）アレイは、例えばサーマルＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ホットワイヤＣＶＤ（ＨＷＣＶＤ）又はこれらに類するものなどの化学気相成長（ＣＶＤ）によって、あるいは何らかのその他の好適方法によって合成され得る。本発明は、ＣＮＴアレイを合成するための具体的な方法に限定を課すものではない。
【００７３】
放熱構造を合成するこの方法によれば、触媒層とバリア層とを有する堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイが合成され、バリア層は、触媒層と金属箔との間に配置されて、触媒層内の触媒が金属箔内に拡散することを防止することができる。その結果、放熱構造内のＣＮＴの密度が高められ、故に、放熱構造の熱伝導率が向上される。
【００７４】
場合により、図９に示すように、方法４００は更に、
Ｓ４４０にて、金属箔の第１の表面の反対側の金属箔の第２の表面の上に堆積基板を形成することと、
Ｓ４５０にて、第２の表面上に形成された堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することと
を有する。
【００７５】
方法４００において、第２の表面上の堆積基板は、第１の表面上のものと同じ方法を使用することによって形成されることができ、従って、第２の表面上に形成される堆積基板は、第１の表面上に形成されるものと同じ構成を有し得る。さらに、金属箔の両面に同時にＣＮＴアレイが合成されるように、Ｓ４４０はＳ４２０と同時に実行されることができ、また、Ｓ４５０はＳ４３０と同時に実行されることができるが、ここに限定は課されない。
【００７６】
他の例として、堆積基板は更に、触媒層内の触媒の反応性が向上されるように、バリア層と触媒層との間に配置された支持層を含む。
【００７７】
第１の表面及び第２の表面の双方に堆積基板が形成される場合、別段の指定がない限り、用語“堆積基板”は、第１の表面及び第２の表面の双方に形成された堆積基板を意味し得る。用語“堆積基板内のバリア層”、“堆積基板内の支持層”、“堆積基板内の触媒層”及び“ＣＮＴアレイ”についてもそうである。
【００７８】
場合により、堆積基板は、スパッタリング又は電子線蒸着によって形成される。堆積基板はまた、他の方法によって形成されてもよく、ここに限定は課されない。
【００７９】
本発明の一部の態様において、堆積基板内のバリア層は、２０００℃より高い融点を有する。
【００８０】
本発明の一部の態様において、堆積基板内のバリア層は、タンタル（Ｔａ）、タンタルの窒化物及びルテニウム（Ｒｕ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する。
【００８１】
本発明の一部の態様において、堆積基板内のバリア層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である。
【００８２】
本発明の一部の態様において、堆積基板内の支持層は、窒化チタン（ＴｉＮ）及び酸窒化チタンアルミニウム（Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）のうちの少なくとも一方を含有する。
【００８３】
本発明の一部の態様において、堆積基板内の支持層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である。
【００８４】
本発明の一部の態様において、堆積基板内の触媒層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）及びニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する。
【００８５】
本発明の一部の態様において、カーボンナノチューブアレイは、化学気相成長によって合成される。
【００８６】
ＣＶＤプロセスは、実際の要求に従って様々な条件で実行され得る。概して、ＣＶＤプロセスは、Ｃ２Ｈ２を含有する雰囲気内で実行されることができ、該雰囲気は更にＨ２を含有し得る。ＣＶＤプロセスの温度は、合成すべきＣＮＴアレイについての要求に従って調整され得る。概して、６００℃では、より密なＣＮＴが成長され、８００℃では、より高背のＣＮＴが成長され、およそ７００℃で、相応に密で高いＣＮＴが成長され得る。Ｃ２Ｈ２の圧力は温度に従って変化し得る。例えば、Ｃ２Ｈ２の圧力は、おおよそで、６００℃で０．０３−０．３Ｔｏｒｒ、７００℃で０．１−１Ｔｏｒｒ、そして８００℃で０．３−３Ｔｏｒｒとし得るが、本発明は、ＣＶＤプロセスの条件に限定を課すものではない。
【００８７】
場合により、化学気相成長は、Ｃ２Ｈ２を含有する雰囲気内で、０．０１−１０Ｔｏｒｒの圧力、且つ６００−８００℃の温度で実行される。
【００８８】
他の例として、ＣＶＤプロセスはまた、２Ｔｏｒｒの分圧のＨ２と０．２Ｔｏｒｒの分圧のＣ２Ｈ２との雰囲気内で、およそ７００℃の温度で実行されてもよい。一部の態様においてＣＶＤプロセスは２０分にわたって行われ得るが、ＣＶＤプロセスの継続時間はまた、他の値であってもよい。
【００８９】
本発明の一部の態様において、カーボンナノチューブアレイの質量密度は、０．１ｇ／ｃｍ３から１．５ｇ／ｃｍ３の範囲である。これは、図１に示した従来例の場合のそれ（０．０１ｇ／ｃｍ３から０．０６ｇ／ｃｍ３）より約１０倍高いものである。
【００９０】
ＣＮＴアレイ内のＣＮＴは、多層であってもよいし単層であってもよく、また、５ｎｍから２０ｎｍの直径と２０μｍから１００μｍの長さとを有し得る。
【００９１】
本発明の一部の態様において、Ｓ４３０の前に、方法４００は更に、第１の表面上に堆積基板が形成された金属箔をアニールすることを有し、それに従って、Ｓ４３０にて、第１の表面上に形成された堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することは、第１の表面上に形成されたアニールされた堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することを有する。
【００９２】
同様に、Ｓ４５０の前に、方法４００は更に、第２の表面上に堆積基板が形成された金属箔をアニールすることを有し、それに従って、Ｓ４５０にて、第２の表面上に形成された堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することは、第２の表面上に形成されたアニールされた堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することを有する。
【００９３】
本発明において、第１の表面上及び第２の表面上に堆積基板が形成された金属箔のアニールは、Ｓ４３０及びＳ４５０の前に、同時に実行され得るが、ここに限定は課されない。
【００９４】
場合により、このアニールは、Ｈ２雰囲気内で６００−８００℃の温度で実行される。
【００９５】
アニールプロセスは、ＣＶＤチャンバへの移送中に酸化されやすい触媒層内の触媒ナノ粒子を低減するために使用され得る。アニールプロセスの条件は、実際の要求に従って調整されることができる。例えば、触媒と金属箔との合金の形成を回避することには比較的低い温度が適しているが、触媒効率を低減することには比較的高い温度が適している。一例として、アニールプロセスにおいて、Ｈ２ガスを１００ＳＣＣＭ（標準条件ＳＴＰでの毎分立方センチメートル）としてアニールプロセスを３分間実行し得るが、ここに限定は課されない。
【００９６】
本発明の一部の態様において、方法４００は更に、カーボンナノチューブアレイの上に接着層を形成する工程を含む。
【００９７】
接着層２４０は、金属シートとして用意されることができ、１０μｍから２０μｍの厚さを有する。熱的且つ電気的に良好な接触を達成するように、はんだが接着層２４０として供給されてもよい。
【００９８】
一例として、図１０に示すように、方法４００は、９層構成を有する放熱構造を合成するために使用される。最初に、Ｃｕ箔（２０μｍの厚さを有する）の２つの反対側の表面の上に２つの堆積基板がそれぞれ堆積され、これら２つの堆積基板の各々は、Ｔａから成るバリア層（１０ｎｍの厚さを有する）と、バリア層上に配置されたＴｉＮから成る支持層（１５ｎｍの厚さを有する）と、支持層上に配置されたＦｅから成る触媒層（２ｎｍの厚さを有する）とを含む。その後、２つの堆積基板の上に、サーマルＣＶＤにより、ＣＮＴアレイが成長される。図１１は、方法４００によって合成された典型的な放熱構造の断面走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示しており、このＣＮＴアレイは、０．２６ｇ／ｃｍ３の密度を有する多層ＣＮＴを含んでおり、この放熱構造の全高はおよそ９３μｍである。
【００９９】
なお、方法４００についての以上の記載は、本開示を限定するものというより、単なる典型的なものである。実際の要求に従って、異なる方法をＣＮＴアレイを合成するために使用することができ、すなわち、ＣＶＤプロセスにおいてガス、温度及び圧力のうちの少なくとも１つのパラメータが変更され得る。また、方法４００によって合成される放熱構造は、図２から図７の何れか１つによって描かれた放熱構造２００に相当し得るものであり、方法４００によって合成される放熱構造についての更なる情報に関しては、放熱構造２００についての説明を参照し得る。
【０１００】
放熱構造を合成するためのこの方法によれば、触媒層とバリア層とを有する堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイが合成され、バリア層は、触媒層と金属箔との間に配置されて、触媒層内の触媒が金属箔内に拡散することを防止することができる。結果として、放熱構造内のＣＮＴの密度が高められ、故に、放熱構造の熱伝導率が向上される。
【０１０１】
理解されるべきことには、用語“典型的”は、ここでは、例、事例、又は例示としての役割を果たすことを意味するために使用されている。ここに“典型的”として記載される態様又は設計は、必ずしも、他の態様又は設計より好適あるいは有利であるとして解釈されるものではない。むしろ、典型的なる用語の使用は、概念を具体的に提示することを意図したものである。本開示にて使用されるように、用語“及び／又は”は、包含的な“及び／又は”を意味することを意図したものである。すなわち、別段の指定がない限り、あるいは文脈から明らかでない限り、“ＸはＡ及び／又はＢを含む”は、当然な包含的な並べ替えの何れか、すなわち、ＸはＡであり得る、又は、ＸはＢであり得る、又は、ＸはＡ及びＢであり得る、を意味することを意図したものである。
【０１０２】
様々な実施形態が、方法ステップ又はプロセスの一般的文脈にて記述されているが、これらは、一実施形態において、ネットワーク化された環境内のコンピュータによって実行される例えばプログラムコードなどのコンピュータ実行可能命令を含んだ、コンピュータ読み取り可能メモリ内に具現化されるコンピュータプログラムプロダクトによって実装され得る。コンピュータ読み取り可能メモリは、リムーバブル（取り外し可能）記憶装置及び非リムーバブル記憶装置を含むことができ、これらは、以下に限られないが、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、等々を含む。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行したり特定の抽象データ型を実装したりするルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、等々を含み得る。コンピュータ実行可能命令、関連付けられたデータ構造、及びプログラムモジュールは、ここに開示される方法のステップを実行するためのプログラムコードの例を表す。このような実行可能命令の特定のシーケンス又は関連付けられたデータ構造が、それらのステップ又はプロセスに記載される機能を実現するための対応するアクト（行為）の例を表す。様々な実施形態は、プロセッサによって実行されるときにここに記載の方法及びプロセスを装置に実行させるコンピュータ実行可能命令を含んだ、コンピュータ読み取り可能媒体を含み得る。
【０１０３】
本発明の実施形態は、ソフトウェア、ハードウェア、アプリケーションロジック、又はこれらの組み合わせにて実装され得る。ソフトウェア、アプリケーションロジック、及び／又はハードウェアは、例えばコンテンツサーバ又はコントローラなど、ユーザ装置又はコントローラに存在し得る。典型的な一実施形態において、アプリケーションロジック、ソフトウェア、又は命令セットが、様々な従来からのコンピュータ読み取り可能媒体のうちの何れか１つ上に維持される。本開示の文脈において、用語“コンピュータ読み取り可能媒体”は、例えばコンピュータなどの、命令実行システム、機器又は装置によって使用されるように、あるいはそれとともに使用されるように命令を収容、格納、通信、伝播あるいは輸送する如何なる媒体又は手段ともし得る。
【０１０４】
最後に、留意すべきことには、以上の実施形態は、単に、本発明の技術的ソリューションを説明するために使用されており、本開示を限定するものではない。以上の実施形態を参照して本開示を詳細に説明したが、当業者が理解するはずのことには、以上のそれぞれの実施形態にて開示された技術的ソリューションへの変更を為したり、あるいはその技術的特徴の一部への等価な変形を為したりすることをなおも行うことができ、そして、それらの変更又は変形は、対応する技術的ソリューションの性質を、本開示に係るそれぞれの実施形態の技術的ソリューションの精神及び範囲から逸脱させるものではない。
【図１】
2016522996.tif 000003
【図２】
2016522996.tif 000004
【図３】
2016522996.tif 000005
【図４】
2016522996.tif 000006
【図５】
2016522996.tif 000007
【図６】
2016522996.tif 000008
【図７】
2016522996.tif 000009
【図８】
2016522996.tif 000010
【図９】
2016522996.tif 000011
【図１０】
2016522996.tif 000012
【図１１】
2016522996.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月19日(2015.1.19)
【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】
放熱構造を合成する方法であって、
金属箔を準備し、
前記金属箔の第１の表面の上に堆積基板を形成し、前記堆積基板は、前記金属箔上に配置されるバリア層と、前記バリア層上に配置される触媒層とを有し、それにより、前記触媒層内の触媒は前記金属箔内に拡散することを阻止され、且つ
前記第１の表面上に形成された前記堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成する、
ことを有する方法。
【請求項２】
前記金属箔の第２の表面の上に堆積基板を形成し、前記第２の表面は、前記金属箔の前記第１の表面の反対側であり、前記第２の表面上に形成される該堆積基板は、前記金属箔上に配置されるバリア層と、該バリア層上に配置される触媒層とを有し、それにより、該触媒層内の触媒は前記金属箔内に拡散することを阻止され、且つ
前記第２の表面上に形成された前記堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成する、
ことを更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記堆積基板は更に、前記触媒層内の前記触媒の反応性が向上されるよう、前記バリア層と前記触媒層との間に配置される支持層を有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記堆積基板は、スパッタリング又は電子線蒸着によって形成される、請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記堆積基板内の前記バリア層は、２０００℃より高い融点を有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記堆積基板内の前記バリア層は、タンタル（Ｔａ）、タンタルの窒化物、及びルテニウム（Ｒｕ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記堆積基板内の前記バリア層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である、請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記堆積基板内の前記支持層は、窒化チタン（ＴｉＮ）及び酸窒化チタンアルミニウム（Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）のうちの少なくとも一方の材料を含有する、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
前記堆積基板内の前記支持層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
前記堆積基板内の前記触媒層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、及びニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する、請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記カーボンナノチューブアレイは、化学気相成長によって合成される、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記化学気相成長は、Ｃ２Ｈ２を含有する雰囲気内で、０．０１−１０Ｔｏｒｒの圧力、且つ６００−８００℃の温度で実行される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記カーボンナノチューブアレイの質量密度は、０．１ｇ／ｃｍ３から１．５ｇ／ｃｍ３の範囲である、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成する前に、当該方法は更に、
前記堆積基板を備えた前記金属箔をアニールする
ことを有し、且つ
前記堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することは、
アニールされた前記堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成する
ことを有する、
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記カーボンナノチューブアレイの上に接着層を形成すること
を更に有する請求項１乃至１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
金属箔と、
前記金属箔の第１の表面の上に配置された堆積基板であり、該堆積基板は、前記金属箔上に配置されたバリア層と、前記バリア層上に配置された触媒層とを有し、それにより、前記触媒層内の触媒は前記金属箔内に拡散することを阻止される、堆積基板と、
前記第１の表面上に形成された前記堆積基板の上に合成されたカーボンナノチューブアレイと、
を有する放熱構造。
【請求項１７】
前記金属箔の第２の表面の上に配置された堆積基板であり、前記第２の表面は、前記金属箔の前記第１の表面の反対側であり、前記第２の表面上に配置された該堆積基板は、前記金属箔上に配置されたバリア層と、該バリア層上に配置された触媒層とを有し、それにより、該触媒層内の触媒は前記金属箔内に拡散することを阻止される、堆積基板と、
前記第２の表面上に配置された前記堆積基板の上に合成されたカーボンナノチューブアレイと、
を更に有する請求項１６に記載の放熱構造。
【請求項１８】
前記堆積基板は更に、前記触媒層内の前記触媒の反応性が向上されるよう、前記バリア層と前記触媒層との間に配置された支持層を有する、請求項１６又は１７に記載の放熱構造。
【請求項１９】
前記堆積基板内の前記バリア層は、２０００℃より高い融点を有する、請求項１６乃至１８の何れか一項に記載の放熱構造。
【請求項２０】
前記堆積基板内の前記バリア層は、タンタル（Ｔａ）、タンタルの窒化物、及びルテニウム（Ｒｕ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する、請求項１６乃至１９の何れか一項に記載の放熱構造。
【請求項２１】
前記堆積基板内の前記バリア層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である、請求項１６乃至２０の何れか一項に記載の放熱構造。
【請求項２２】
前記堆積基板内の前記支持層は、窒化チタン（ＴｉＮ）及び酸窒化チタンアルミニウム（Ｔｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）のうちの少なくとも一方の材料を含有する、請求項１８に記載の放熱構造。
【請求項２３】
前記堆積基板内の前記支持層の厚さは、５ｎｍから５０ｎｍの範囲である、請求項１８に記載の放熱構造。
【請求項２４】
前記堆積基板内の前記触媒層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、及びニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する、請求項１６乃至２３の何れか一項に記載の放熱構造。
【請求項２５】
前記カーボンナノチューブアレイの質量密度は、０．１ｇ／ｃｍ３から１．５ｇ／ｃｍ３の範囲である、請求項１６乃至２４の何れか一項に記載の放熱構造。
【請求項２６】
前記カーボンナノチューブアレイの上に配置された接着層、
を更に有する請求項１６乃至２５の何れか一項に記載の放熱構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
第１の態様によれば、第１の可能な実装例において、当該方法は更に、金属箔の第１の表面の反対側の金属箔の第２の表面の上に堆積基板を形成することであり、第２の表面上に形成される該堆積基板は、金属箔上に配置されるバリア層と、該バリア層上に配置される触媒層とを有し、それにより、該触媒層内の触媒は金属箔内に拡散することを阻止される、形成することと、第２の表面上に形成された堆積基板の上にカーボンナノチューブアレイを合成することとを含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第１の態様の第１乃至第８の可能な実装例によれば、第９の可能な実装例において、堆積基板内の触媒層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、及びニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第２の態様によれば、第１の可能な実装例において、当該放熱構造は更に、金属箔の第１の表面の反対側の金属箔の第２の表面の上に配置された堆積基板であり、第２の表面上に形成された該堆積基板は、金属箔上に配置されたバリア層と、該バリア層上に配置された触媒層とを有し、それにより、該触媒層内の触媒は金属箔内に拡散することを阻止される、堆積基板と、第２の表面上に配置された堆積基板の上に合成されたカーボンナノチューブアレイとを含む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
第２の態様の第１乃至第７の可能な実装例の何れか一によれば、第８の可能な実装例において、堆積基板内の触媒層は、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、及びニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも１つの材料を含有する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本開示に係る実施形態における技術的ソリューションをいっそう明瞭に説明するため、以下、実施形態を記述するのに必要な添付図面を簡単に紹介する。明らかなように、以下に説明される添付図面は、単に、本開示に係る幾つかの例に過ぎず、当業者はこれらに基づいて、創作努力なしで、その他の図を得ることができる。
【図１】従来の放熱構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によって提供される放熱構造を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によって提供される他の放熱構造を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によって提供される他の放熱構造を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によって提供される他の放熱構造を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態によって提供される他の放熱構造を示す図である。
【図７】図４に示した放熱構造の典型的な適用状況を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態によって提供される放熱構造を合成する手法を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態によって提供される放熱構造を合成する他の方法を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態によって提供される放熱構造を合成する他の方法を説明する図である。
【図１１】図９に示した方法によって合成された放熱構造の断面図である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
堆積基板２２０は、バリア層２２２と、バリア層２２２の上に配置された触媒層２２４とを有している。この場合、堆積基板２２０が金属箔２１０の第１の表面２１２の上に配置されるとき、バリア層２２２は、触媒層２２４と金属箔２１０の第１の表面２１２との間に配置される。また、バリア層２２２は、比較的高い融点を有する材料から成り、故に、触媒層２２４内の触媒が金属箔２１０内に拡散することを防止することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
堆積基板内のバリア層は、金属箔の第１の表面の上に配置され、堆積基板内の触媒層は、堆積基板のバリア層の上に配置される。この場合、バリア層は、触媒層と金属箔の第１の表面との間に配置される。また、バリア層は、比較的高い融点を有する材料から成り、故に、触媒層内の触媒が金属箔内に拡散することを防止することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
なお、方法４００についての以上の記載は、本開示を限定するものというより、単なる典型的なものである。実際の要求に従って、異なる方法をＣＮＴアレイを合成するために使用することができ、すなわち、ＣＶＤプロセスにおいてガス、温度及び圧力のうちの少なくとも１つのパラメータが変更され得る。また、方法４００によって合成される放熱構造は、図２から図６の何れか１つによって描かれた放熱構造２００に相当し得るものであり、方法４００によって合成される放熱構造についての更なる情報に関しては、放熱構造２００についての説明を参照し得る。
【国際調査報告】
2016522996.tif 000014
2016522996.tif 000015
2016522996.tif 000016