99%以上の高純度で半導体型単層カーボンナノチューブを分離――NECなど、印刷エレクトロニクスに適した半導体型CNTの製造技術を確立

  • このエントリーをはてなブックマークに追加

NEC、産業技術総合研究所(産総研)、名城ナノカーボンは2018年2月8日、非イオン性分散剤を使い、99%以上の高純度で半導体型単層カーボンナノチューブ(CNT)を分離できる製造技術の確立に成功したと発表した。新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)のプロジェクトによるもので、今後はこの半導体型CNTを印刷エレクトロニクスによるデバイス製造の材料として用いることで、大面積、超薄型、安価で高性能なトランジスタを製造できるという。

単層CNTは、直径約1nm、長さ数µmの炭素による円筒構造体で、炭素の並びの違いにより半導体型・金属型といった異なる物性を示すことが知られている。特に半導体型CNTは、印刷エレクトロニクスの材料(高機能性インク)として注目されている。

しかし、単層CNTは半導体型と金属型が2:1の割合で混在して生成されるため、高機能性インク材料として用いるには、半導体型CNTだけを高純度かつ効率的に分離する技術が不可欠となる。これまで密度勾配超遠心分離法やゲルカラムクロマトグラフィー法など、さまざまな分離技術が提案されてきたが、いずれもイオン性界面活性剤などを使用するため、エレクトロニクス用途の場合にはデバイスの動作を不安定にしてしまうなどの課題があった。

そこでNECと産総研は、イオン性界面活性剤を用いない単層CNT分離技術「電界誘起層形成法(ELF法)」を開発し、99%以上の高純度で半導体型CNTを分離することに成功した。この方法では非イオン性の界面活性剤でCNTを分散させ、CNT分散液に密度勾配をつけて電気泳動することで、CNTを高純度に半導体型と金属型に分離する。

さらにNEC、産総研、名城ナノカーボンの三者は、ELF法による半導体型CNTの製造技術を確立した。ELF法で製造した半導体型CNT分散液はイオン性界面活性剤を含まないため、デバイス動作に悪影響を与えない高機能性インクの作製が可能となり、印刷エレクトロニクスにおいて高性能なトランジスタの安定的な作製を実現するという。

今後は、名城ナノカーボンが2018年度からサンプル販売を開始するといい、国内外の企業、大学、研究機関などに販売するとともに共同で用途開拓を進めることで、今後3年間で100の企業・団体への提供を目指すとしている。

関連リンク

プレスリリース

関連記事

fabcross
meitec
next
ページ上部へ戻る