産総研が誇る産総研が誇るナノカーボン・ナノチューブ関連研究ナノカーボン・ナノチューブ関連研究（背景は仮画像です。）カーボンナノチューブ（CNT）の革新的な分離・精製技術金属型・半導体型の単層 CNT 単層カーボンナノチューブ（SWCNT）は、グラフェンと同様に極めて高い電子・正孔移動度をもち、直径による SWCNT SWCNT 出溶吸金属型多数有することから、次世代半導体材造の差は、ほんのわずかであるため、作り分けの技術開発は困難で、電子材料として用いるには、合成後に金属型と半導体型を分離する必要があります。産総研では、ゲルを用いた全く新しい分離法を開発し、SWCNT の電子 2 M11 S22 S11 !&#'% (7,3) !,#$% (8,4) (10,3) !"#$% (6,4) !&#"% (7,6) (8,7) !"#-% (6,5) !,#"% (8,6) (12,1) !&#-% (7,5) !+#$% (9,4) 金属型 !,#'% !()#*% 1.5 吸光度合成されます。金属型と半導体型の構半導体型再平衡化料として期待されています。しかし、属型もあり、それらが混ざった状態で洗浄洗浄ゲルズと、電子材料として優れた特性を SWCNT には半導体型だけでなく、金溶出液着バンドギャップの制御性、加工することなしに実現するナノメートルサイ分離液分散液 1 S33 0.5 300 500 700 900 波長（nm） 1100 1300 (8,3) (10,2) 左上：ゲルカラムクロマトグラフィーによる、SWCNT の金属型・半導体型分離手順。左下：金属型および半導体型に分離された単層 CNT の光吸収スペクトル。M11 は金属型 CNT の光吸収ピーク、S11 と S22 は半導体型 CNT の光吸収ピークである。きれいに分離されていることがわかる。右：構造分離された半導体型 SWCNT。（）内は構造を表す指標。材料への応用開発を重点的に進めています。る安全な天然素材です。ゲルは消費さウム、セレンなど異種の半導体材料がれず、繰り返し使用ができ、自動化も混ざっているようなもので、SWCNT ゲルカラムによる金属・半導体分離容易であることから、極めて低コストがもつ本来の高性能を引き出すことが産総研では、半導体型SWCNTとアでの分離が可能です。分離された金属できません。これまでSWCNTの完全ガロースゲルの間に特殊な相互作用型SWCNTで作製した薄膜は、環境のな構造分離は困難でしたが、産総研でが働くことを発見し、その相互作用変化に対しても安定して高い導電性をは金属型・半導体型分離と同様に、分の応用により、SWCNTの分散液をゲ示し、半導体型SWCNTは、簡単な塗散液をゲルに注ぐだけで、高精度の構ルに注ぐだけで、金属型と半導体型を布プロセスで高性能薄膜型トランジス造分離を実現する画期的な分離技術を高純度で分離する全く新しい分離技術タとして動作が確認されました。開発しました[2]。今後、産業界との連の開発に成功しました[1]。注ぎ込んだ携を深めつつ、これらの分離技術をさ SWCNTはすべて無駄なく分離される産業化に向けた究極の分離技術らに発展させ、10年後の実用化を目指ため、材料のロスがありません。使用同じ半導体型SWCNTであっても、します。する分散剤は歯磨き粉などの日用品に原子配列がわずかに変わると、バンドも使用されている安全で安価な界面活ギャップの大きさが変わってしまうた性剤（ラウリル硫酸ナトリウム）で、め、構造の異なる半導体型SWCNTのナノシステム研究部門分離剤のゲルもテングサから抽出され混合物は、いわばシリコン、ゲルマニ片浦弘道かたうらひろみち参考文献 [1] T. Tanaka et al .: Appl. Phys. Express 2, 125002 (2009). [2] H. Liu et al .: Nat. Commun . 2, 309 (2011). このページの記事に関する問い合わせ：ナノシステム研究部門　http://unit.aist.go.jp/nri/index_j.html 産総研 TODAY 2011- 07 5