【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.24】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24BA0033

利用課題名 / Title

UPS/LEIPS測定によるCNT複合体のバンドギャップ解析

利用した実施機関 / Support Institute

筑波大学 / Tsukuba Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

センサ/ Sensor,電子分光/ Electron spectroscopy

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

田中 直樹

所属名 / Affiliation

九州大学大学院工学研究院応用化学部門

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

BA-026：多機能走査型X線光電子分光分析装置（XPS/UPS）

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

本研究では、カーボンナノチューブ（CNT）膜を基盤としたセンサー開発を目的としている。
膜のバンドギャップは、センサーの応答感度に大きく影響するため、バンドギャップの理解が必要不可欠である。
そこで本研究では、光電子分光/逆光電子分光（UPS/LEIPS）測定により、CNT膜の価電子帯と伝導帯状態を観測し、バンドギャップの算出を目的とする。

実験 / Experimental

一平方センチメートルのCNT膜をメタルマスクに固定し、紫外線照射によりUPS/LEIPS測定を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

本CNT膜は、チャージアップの影響もほとんどなく、問題なくバンドギャップ情報を抽出することができた。
膜の伝導帯は、-3.64 eVであり、価電子帯は、-7.59 eVに観測された。
この結果からバンドギャップは、3.95 eVと算出された。
通常、単分散のCNTのバンドギャップは、0.1 eV程度であることから、今回の結果は大きく異なるものであった。
これは、膜状態と単分散状態の違いに由来するものだと考察している。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1. カーボンナノチューブのUPS/LEIPS測定の結果

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

Y. Liu, D. Baran et al., Adv. Electron. Mater. 2024, 2400216

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件