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エアロゾルジェット技術を用いたカーボンナノチューブの微細配列

Nanyang Technological Universityの研究グループが、エアロゾルジェット技術とコーヒーリング効果を利用したカーボンナノチューブの微細配列に成功しました。

この研究成果は、ACS applied materials & interfacesに掲載されています。


この記事は下記論文の紹介記事です。

論文:

Goh, Guo Liang, Shweta Agarwala, and Wai Yee Yeong. "Aerosol-jet Printed Preferentially Aligned Carbon Nanotube Twin-line for Printed Electronics." ACS applied materials & interfaces (2019).

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.9b15060


カーボンナノチューブ(CNT)の微細な配列は、トランジスタなどの高速電子デバイスの製造において非常に重要です。

同研究グループは、高解像度エアロゾルジェット印刷技術と蒸発による自己組織化プロセスを利用して、ポリイミド基板上に微細に配列したCNTを実現することに成功しました。


CNTの自己組織化ツインライン(「コーヒーリング」効果)が堆積パターンで観察され、電界放出型走査電子顕微鏡(FESEM)画像により、結果として得られるCNTツインラインに高度に自己秩序化されていることを確認したとのことです。


30〜80 µmの範囲の印刷されたトラックと600〜1500 nmの範囲の導電性トラック(単一のCNTツインライン幅)を得るために、さまざまなエアロゾルジェットパラメーターを調査しました。

この実験で得られた最小のCNTツインラインは、適切なシースとアトマイザーの流量比を使用して、約16 µmであることがわかりました。FESEM画像の画像分析により、インク周辺でのCNTトレースの形成が確認されます。

本研究では、CNTの整列の程度に対する線幅の影響が研究され、評価されています。

CNTトレースによる電気抵抗は、印刷パスの数と印刷速度を制御することにより調整できたとのことです。


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