【手続補正書】
【提出日】平成21年8月12日(2009.8.12)
【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】
受容表面を有する誘導成長基板を提供するステップと、
前記受容表面をカーボンナノチューブ成長触媒でパターニングすることにより、前記受容表面の触媒含有領域と、前記受容表面の実質的に触媒が存在しない領域との２次元パターンを生成するステップと、
誘導成長により前記誘導成長基板上にナノチューブを成長させるステップとを含む、長手方向に配列したカーボンナノチューブのアレイを作製する方法であって、
前記触媒含有領域は、前記受容表面の実質的に触媒が存在しない前記領域によって、互いに隔てられており、
前記触媒含有領域は、約１０粒子μｍ−２から約１０００粒子μｍ−２の範囲から選択される触媒の表面濃度を有し、
前記受容表面の実質的に触媒が存在しない前記領域が、約１粒子μｍ−２以下の触媒の表面濃度を有し、
前記ナノチューブの少なくとも一部が、前記誘導成長基板の少なくとも１つの主誘導成長軸に平行なナノチューブ成長軸に沿って成長し、前記ナノチューブの少なくとも一部が、前記受容表面の前記触媒含有領域から実質的に触媒が存在しない前記領域まで成長することにより、長手方向に配列したカーボンナノチューブの前記アレイを作製する方法。
【請求項２】
前記基板上にナノチューブを成長させる前記ステップが、前記受容表面上にパターニングされた前記カーボンナノチューブ成長触媒の前駆体ガスへの曝露により行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記誘導成長基板が単結晶サファイア又は単結晶石英である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記誘導成長基板がＹ−カット石英基板である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記Ｙ−カット石英基板が、約０度から約４２．７５度にわたる範囲から選択される切断角度を有する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記誘導成長基板がＡＴカット石英基板又はＳＴカット石英基板である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記触媒含有領域が、前記受容表面の実質的に触媒が存在しない前記領域により互いに隔てられた触媒の帯である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記触媒の帯が、前記誘導成長基板の前記主誘導成長軸に垂直に配向した長手方向の触媒配列軸に沿って長手方向に配向している、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記触媒の帯が、平行な触媒配列軸に沿って長手方向に配向した第１の帯と第２の帯とを備え、前記ナノチューブの少なくとも一部が、前記第１の帯から前記第２の帯に延在する前記ナノチューブ成長軸のセグメントに沿って成長することにより、前記第１の帯から前記第２の帯に延在する長手方向に配列したナノチューブの前記アレイを生成する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
触媒の前記第１の帯と前記第２の帯との間に位置する長手方向に配列したカーボンナノチューブの密度が、約５ナノチューブμｍ−１以上である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記アレイの前記長手方向に配列したカーボンナノチューブの少なくとも９５％が、互いに約１０度以内で平行である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記アレイの前記長手方向に配列したカーボンナノチューブの少なくとも９５％が高い直線度を示す、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記受容表面をカーボンナノチューブ成長触媒でパターニングする前記ステップが、
前記受容表面の選択された堆積エリアに触媒を堆積させるステップと、
前記触媒含有領域の間の前記受容表面の前記堆積エリアへの触媒の蓄積を防止することにより、前記受容表面の前記触媒含有領域と実質的に触媒が存在しない前記領域との２次元パターンを生成するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記受容表面をカーボンナノチューブ成長触媒でパターニングする前記ステップが、
前記受容表面に前記ナノチューブ成長触媒の触媒層を提供するステップと、
前記触媒層の選択されたエリアから触媒を除去することにより、前記受容表面の前記触媒含有領域と実質的に触媒が存在しない前記領域との前記２次元パターンを生成するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記誘導成長基板をアニールするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記カーボンナノチューブ成長触媒を酸化させるステップ、前記カーボンナノチューブ成長触媒を還元するステップ、又は前記カーボンナノチューブ成長触媒を酸化するステップと還元するステップの両方をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記誘導成長基板の前記受容表面から異なる基板の表面へ、長手方向に配列したカーボンナノチューブの前記アレイを転写するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記誘導成長基板の前記受容表面から前記異なる基板の前記表面へ、長手方向に配列したカーボンナノチューブの前記アレイを転写する前記ステップが、長手方向に配列したカーボンナノチューブの前記アレイのコンタクト印刷、マイクロコンタクト印刷、転写印刷、乾式転写印刷、又は溶液印刷を行うことにより達成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
長手方向に配列したカーボンナノチューブのアレイを備える構成物であって、前記長手方向に配列したナノチューブが、互いに１０度以内で平行な長さに延在し、前記アレイが、約０．１ナノチューブμｍ−１以上の長手方向に配列したカーボンナノチューブの密度を有する、構成物。
【請求項２０】
長手方向に配列したカーボンナノチューブのアレイであり、前記長手方向に配列したナノチューブが、互いに１０度以内で平行な長さに延在し、前記アレイが、約０．１ナノチューブμｍ−１以上の長手方向に配列したカーボンナノチューブの密度を有する、前記アレイと、
前記アレイの前記長手方向に配列したカーボンナノチューブの少なくとも一部と電気的に接触した少なくとも１つの電極と、を備える電子デバイス。
【請求項２１】
複数のナノチューブアレイであり、前記ナノチューブアレイのそれぞれが、互いに１０度以内で平行な長さを有する長手方向に配列した複数のカーボンナノチューブを備え、前記アレイのそれぞれが、約１ナノチューブμｍ−１以上の長手方向に配列したカーボンナノチューブの密度を有する、前記複数のナノチューブアレイと、
前記長手方向に配列したカーボンナノチューブの前記アレイの少なくとも一部と電気的に接触した少なくとも１つの電極とを備える、電気デバイスのアレイ。
【請求項２２】
受容表面を有する石英誘導成長基板を提供するステップと、
前記受容表面をカーボンナノチューブ成長触媒でパターニングすることにより、前記受容表面の触媒含有領域と、前記受容表面の実質的に触媒が存在しない領域との２次元パターンを生成するステップと、
誘導成長により前記石英誘導成長基板上にナノチューブを成長させるステップと
を含む、長手方向に配列したカーボンナノチューブのアレイを作製する方法であって、
前記触媒含有領域は、前記受容表面の実質的に触媒が存在しない前記領域によって、互いに隔てられており、
前記触媒含有領域は、約１０粒子μｍ−２から約１０００粒子μｍ−２の範囲から選択される触媒の表面濃度を有し、
前記受容表面の実質的に触媒が存在しない前記領域が、約１粒子μｍ−２以下の触媒の表面濃度を有し、
前記ナノチューブが、前記誘導成長基板の少なくとも１つの主誘導成長軸に平行なナノチューブ成長軸に沿って成長し、ナノチューブが、前記受容表面の前記触媒含有領域から実質的に触媒が存在しない前記領域まで成長することにより、長手方向に配列したカーボンナノチューブの前記アレイを作製する方法。
【請求項２３】
前記カーボンナノチューブを含有する溶液を提供するステップと、
受容表面を有する誘導堆積基板を提供するステップと、
前記カーボンナノチューブを含有する前記溶液を、前記誘導堆積基板の前記受容表面と接触させるステップと
を含む、長手方向に配列したカーボンナノチューブのアレイを基板上に作製する方法であって、
前記ナノチューブの少なくとも一部が、前記誘導堆積基板の主誘導堆積軸に平行な配列軸に沿って長手方向に配列することにより、長手方向に配列したカーボンナノチューブの前記アレイを前記基板上に作製する方法。
【請求項２４】
前記誘導堆積基板が単結晶サファイア又は単結晶石英である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記誘導堆積基板がＹ−カット石英基板である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記Ｙ−カット石英基板が、約０度から約４２．７５度にわたる範囲から選択される切断角度を有する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記誘導堆積基板がＡＴカット石英基板又はＳＴカット石英基板である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記溶液中のナノチューブの濃度が、１ナノグラムｃｍ−３から１グラムｃｍ−３にわたる範囲から選択される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記溶液が、キャリア液、溶媒、界面活性剤、保存料、希釈剤、抗凝集剤、及び安定剤より成る群から選択される１つ又は複数の成分をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記溶液が、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールドデシルエーテル、ポリエチレングリコールソルビタンモノラウレート、ポリビニルピロリドン、ＰＥＯ（ポリエチレンオキサイド）−ＰＢＯ（ポリブチレンオキサイド）−ＰＥＯトリブロックポリマー、及びＰＥＯ−ＰＰＯ（ポリプロピレンオキサイド）−ＰＥＯトリブロックポリマーより成る群から選択される界面活性剤をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記カーボンナノチューブを含有する前記溶液を、前記誘導堆積基板の前記受容表面と接触させる前記ステップが、溶液印刷法又は流体送出法により行われる、請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
前記溶液印刷法が、スクリーン印刷、マイクロコンタクト印刷、インクジェット印刷、熱転写印刷、及び毛細管現象による印刷より成る群から選択される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記流体送出法が、滴下乾燥、バーコーティング、スピンコーティング、及びスプレーコーティングより成る群から選択される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記ナノチューブが、自己集合により前記誘導堆積基板上に長手方向に配列する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３５】
前記誘導堆積基板の前記受容表面から異なる基板の表面へ、前記長手方向に配列した前記カーボンナノチューブの前記アレイを転写するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３６】
前記誘導堆積基板の前記受容表面から前記異なる基板の前記表面へ、前記長手方向に配列した前記カーボンナノチューブの前記アレイを転写する前記ステップが、コンタクト印刷、マイクロコンタクト印刷、転写印刷、乾式転写印刷、又は溶液印刷により行われる、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
長手方向に配列したカーボンナノチューブの前記アレイが、約５ナノチューブμｍ−１以上の密度を有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３８】
前記アレイ中の前記長手方向に配列したカーボンナノチューブの少なくとも９５％が、互いに約２０度以内で平行な長さに延在する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３９】
前記アレイ中の前記長手方向に配列したカーボンナノチューブの少なくとも９５％が高い直線度を示す、請求項２３に記載の方法。
【請求項４０】
誘導成長基板又は誘導堆積基板上に、長手方向に配列したカーボンナノチューブの第１のアレイを生成することにより第１のナノチューブアレイ層を生成するステップと、
誘導成長基板又は誘導堆積基板上に、長手方向に配列したカーボンナノチューブの第２のアレイを生成するステップと、
前記誘導成長基板又は誘導堆積基板から、長手方向に配列したカーボンナノチューブの前記第１のアレイに、長手方向に配列したカーボンナノチューブの前記第２のアレイを転写することにより、前記第１のナノチューブアレイ層により支持された第２のナノチューブアレイ層を生成するステップと
を含む、複数層のカーボンナノチューブアレイ構造を作製する方法。
【請求項４１】
長手方向に配列したカーボンナノチューブの第１のアレイであり、前記第１のアレイの前記長手方向に配列したナノチューブが、第１の中心配列軸に１０度以内で平行な長さに延在し、前記第１のアレイが、約０．１ナノチューブμｍ−１以上の長手方向に配列したカーボンナノチューブの密度を有する、前記第１のアレイと、
前記第１のアレイにより支持される、長手方向に配列したカーボンナノチューブの第２のアレイであり、前記第２のアレイの前記長手方向に配列したナノチューブが、第２の中心配列軸に１０度以内で平行な長さに延在し、前記第２のアレイが、約０．１ナノチューブμｍ−１以上の長手方向に配列したカーボンナノチューブの密度を有する、前記第２のアレイと
を備える複数層のカーボンナノチューブアレイ構造。