カーボンナノチューブアレイ（CNTアレイ）
製品概要
TANFENG カーボン ナノチューブ アレイは、何百万もの個々のナノチューブが基板上で高度に配向され、垂直に整列して成長する革新的なカーボン ナノチューブの形態です。このユニークな構造により、ランダムに分散された CNT 粉末では達成できない異方性特性が解放されます。当社独自の触媒化学蒸着 (CCVD) プロセスにより、アレイの密度、高さ、ナノチューブの品質を正確に制御できるため、次世代エレクトロニクス、熱管理システム、高度なセンサーの理想的な構成要素となっています。-
1. 製品基本情報
製品形態:さまざまな基板 (シリコン、石英、金属箔など) 上に成長したカーボン ナノチューブの高密度で垂直に整列したフォレスト。
主なタイプ:多層カーボン ナノチューブ アレイ (MWCNT アレイ)。数層壁アレイおよび単一壁層アレイのオプション仕様あり。-
標準基板サイズ:1cm x 1cmから6インチのウェーハまでカスタマイズ可能。リクエストに応じて、より大きなフォーマットも利用可能です。
主な機能:異方性特性 - の特性は、配向軸に沿った方向とそれに垂直な方向では大きく異なります。
2. コアパフォーマンスパラメータ
配列の高さ:10 μm ～ 2,000 μm (±5% の公差でカスタマイズ可能)。
面密度:10⁹ ～ 10¹¹ チューブ/cm2 (機械的コンプライアンスと表面積を調整するために制御可能)。
CNT直径:5 nm ～ 50 nm (MWCNT の場合)、狭い直径分布。
純度：> 99% の炭素純度 (触媒残留物 < 1%)。
熱安定性:450度までの空気中で安定。不活性雰囲気中で2800度まで。
3. 電気的特性 (体積抵抗率および表面抵抗率)
整列した構造により、優れた指向性導電性が得られます。
体積抵抗率 (- 面を通過):最低10-3Ω・cmナノチューブ軸に沿って。この低い抵抗率は、シリコン貫通ビア (TSV) やバッテリー電極など、垂直方向の電流が必要なアプリケーションに最適です。{1}
表面抵抗率 (シート抵抗):から設計可能< 10 Ω/sq to > 10⁶ Ω/sqアレイの密度、高さ、成長後の処理に応じて異なります。-そのため、柔軟性の高い透明導電性電極の作製に適しています。
4. 分散性と取り扱い性
-現場での使用:アレイは成長基板上で直接使用できるように設計されているため、再分散の必要がなく、元の整列構造が維持されます。{0}}
ドライ-譲渡可能:アレイは、標準的なスタンピング技術を使用して他のターゲット基板（ポリマー、金属、ガラスなど）に簡単に乾式転写できます。{0}これにより、フレキシブルなハイブリッド デバイスへの統合が可能になります。
ソリューション処理 (オプション):ご要望に応じて、アレイを剪断して、コーティング用途向けに優れた分散性を備えた高濃度の等方性 CNT スラリーに加工することができます。
5. 物性
機械的強度:整列した構造は、1 TPa (理論値) を超える高い弾性率と並外れた圧縮強度を示し、堅牢でありながら従順なバネのような材料として機能します-。
圧縮回復:アレイは 80% 以上のひずみまで圧縮し、弾性的に回復することができるため、圧縮可能な導電性相互接続または衝撃吸収材としての使用に優れています。
比表面積:200 - 800 m²/g (チューブの直径とアレイの間隔に応じて)、反応と吸着のための広大な表面積を提供します。
6. アプリケーションシナリオと産業
サーマルインターフェースマテリアル (TIM): Exploiting the ultra-high thermal conductivity (>チューブあたり 1000 W/mK）を軸に沿って配置し、CPU / GPU 冷却用の高性能サーマル パッドを作成します。{{1}
電界放出装置:整列したナノチューブの鋭い先端を利用して、X 線管、ディスプレイ、マイクロ波増幅器での安定した低電圧電子放出を実現します。{{0}{1}{1}
高度なセンサー:高い表面積と異方性の電気応答により、高感度のガス、化学、生物学的センサーに最適です。
エネルギー貯蔵:リチウム-イオン電池のアノードとスーパーキャパシタの電極の 3D 足場として使用され、迅速なイオン輸送と高電荷の貯蔵が促進されます。
マイクロエレクトロニクス:3D 集積回路の RC 遅延を低減するシリコン貫通ビア (TSV) 用の新しいインターポーザ材料として。{0}
7. 原理の紹介
成長メカニズムは、慎重に最適化された CCVD プロセスに基づいています。触媒（例えば、Ｆｅ、Ｃｏ）の薄膜が基板上に堆積される。炭素-含有ガス雰囲気（C₂H₄など）中の高温（600-900度）では、触媒ナノ粒子がガスを分解し、炭素原子が溶解して析出し、ナノチューブを形成します。隣接するチューブ間の「密集効果」とファンデルワールス力により、チューブは自己指向の垂直方向の配列で成長し、密集した森林のような構造が形成されます。-
8. 品質管理とテストデータ
形態制御:SEM イメージングにより、バッチごとに配向の均一性、高さ、密度を確認します。
構造的完全性:ラマン分光法 (G/D バンド比 > 10) により、グラファイトの品質が高く、欠陥密度が低いことが確認されます。
電気的検証:-社内の 4 点プローブ テストでは、分析証明書 (CoA) で提供されるデータを使用してシート抵抗と抵抗率の値を検証します。
バッチの一貫性:統計的プロセス制御 (SPC) は、ウェーハ全体およびバッチ間の主要パラメータ (高さ、抵抗) の変動を最小限に抑えるために実装されています。
9. 包装
輸送中および保管中に繊細で整列した構造を保護するには、次の手順を実行します。
一次包装:CNT アレイを備えた基板は、帯電防止された高精度のウェーハ キャリアまたはカスタム-設計の真空-トレイにしっかりと取り付けられます。-
二次包装：乾燥剤を入れた密封された防湿アルミニウム袋の中に入れられます。-
三次包装:機械的損傷を防ぐため、強化された衝撃吸収ボックスに入れて発送されます。-
10. 企業の強み
TANFENG は、先進的なカーボン ナノ構造の合成において世界的に認められたリーダーです。当社の最先端のクラス 100 クリーンルーム施設には、特注の大面積 CNT アレイ成長炉が設置されています。-私たちは、博士-レベルの科学者やエンジニアからなる専任チームとともに、研究室での好奇心から商業的に実行可能な製品まで、高品質の整列 CNT アレイのスケールアップを先駆けて-行ってきました。-当社は触媒の設計と成長プロセスに関する多数の特許を取得しており、これにより比類のない製品性能と、最も要求の厳しいアプリケーション要件を満たすカスタマイズを実現できます。研究開発への当社の取り組みにより、当社は CNT アレイ技術の最前線に留まり続けることが保証されます。
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