JPS62124272A - 導電性炭素膜の形成方法 - Google Patents
導電性炭素膜の形成方法Info
- Publication number
- JPS62124272A JPS62124272A JP60261382A JP26138285A JPS62124272A JP S62124272 A JPS62124272 A JP S62124272A JP 60261382 A JP60261382 A JP 60261382A JP 26138285 A JP26138285 A JP 26138285A JP S62124272 A JPS62124272 A JP S62124272A
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- JP
- Japan
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- carbon film
- substrate
- conductive carbon
- electrically conductive
- forming
- Prior art date
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- Granted
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、優れた導電性を有する易黒鉛化性炭素膜の
形成方法に関する。
形成方法に関する。
従来、このような易黒鉛化性炭素を得る方法はいわゆる
熱分解法が一般的である。この方法は原料であるメタン
、エタン、プロパン、ベンゼン等の脂肪族または芳香族
炭化水素の雰囲気中で反応系を高温に加熱することによ
り炭化水素を熱分解し、炭素質を生成するものである。
熱分解法が一般的である。この方法は原料であるメタン
、エタン、プロパン、ベンゼン等の脂肪族または芳香族
炭化水素の雰囲気中で反応系を高温に加熱することによ
り炭化水素を熱分解し、炭素質を生成するものである。
（例えば大釜ら“炭素化工学の基礎” １９８０ オ
ーム社）生成した炭素質の特性は加熱温度に大きく依存
し、２０００’Ｃを越える加熱温度でないと良好な炭素
質は得られない。（方法１） 上記方法よりも低温（１０００℃）で、高周波放電によ
りベンゼンのプラズマ重合を行ない、石英板あるいはシ
リコンウェハー上に炭素薄膜を得ることも行なわれてい
る（エッチ、マツシマら、ジャーナルオブアプライドフ
イジックス、２２巻（５号）、８８８ （１９８３）
） （Ｈ，ＭＡＴＳＵＳＨＩＭＡｅｔ ａｌ Ｊ、
ＡＰＰＬ、ＰＨＹＳ、Ｖｏｌ、２２（ｔｌｈ５）、８８
８（１９８３）） （方法２） 〔発明が解決しようとする問題〕 しかしながら上記方法１においては、高価な高温のエネ
ルギーを多消費するという問題があり、方法２では得ら
れた炭素質の電導塵が低く、生成速度も低いという問題
がある。
ーム社）生成した炭素質の特性は加熱温度に大きく依存
し、２０００’Ｃを越える加熱温度でないと良好な炭素
質は得られない。（方法１） 上記方法よりも低温（１０００℃）で、高周波放電によ
りベンゼンのプラズマ重合を行ない、石英板あるいはシ
リコンウェハー上に炭素薄膜を得ることも行なわれてい
る（エッチ、マツシマら、ジャーナルオブアプライドフ
イジックス、２２巻（５号）、８８８ （１９８３）
） （Ｈ，ＭＡＴＳＵＳＨＩＭＡｅｔ ａｌ Ｊ、
ＡＰＰＬ、ＰＨＹＳ、Ｖｏｌ、２２（ｔｌｈ５）、８８
８（１９８３）） （方法２） 〔発明が解決しようとする問題〕 しかしながら上記方法１においては、高価な高温のエネ
ルギーを多消費するという問題があり、方法２では得ら
れた炭素質の電導塵が低く、生成速度も低いという問題
がある。
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、方法１の様
に高価な熱エネルギーを多消費せず、父方法２から得た
炭素質よりも導電性に優れた品位の高い炭素膜が形成さ
れる方法を提供するものである。
に高価な熱エネルギーを多消費せず、父方法２から得た
炭素質よりも導電性に優れた品位の高い炭素膜が形成さ
れる方法を提供するものである。
その要旨とするところは゛ヘテロ原子を含有する炭化水
素ガスを原料として、９５０℃を越える温度に加熱され
た基材上にプラズマ放電により炭素膜を形成させること
を特徴とする導電性炭素膜形成方法にある。
素ガスを原料として、９５０℃を越える温度に加熱され
た基材上にプラズマ放電により炭素膜を形成させること
を特徴とする導電性炭素膜形成方法にある。
この発明において原料となるヘテロ原子を含有する炭化
水素としては、例えばメチルアミン、プロピルアミン、
アクリロニトリル、アミノアクリロニトリル、プロピル
メルカプタン、四基化炭ロニトリル、チオフェンはきわ
めて適している。
水素としては、例えばメチルアミン、プロピルアミン、
アクリロニトリル、アミノアクリロニトリル、プロピル
メルカプタン、四基化炭ロニトリル、チオフェンはきわ
めて適している。
プラズマ放電により基板上に炭素膜を形成する方法は、
反応容器中を原料である炭化水素蒸気で所定の圧力に充
満させ、高周波電界を印加することによって基材上に炭
素膜を形成する。
反応容器中を原料である炭化水素蒸気で所定の圧力に充
満させ、高周波電界を印加することによって基材上に炭
素膜を形成する。
この発明において、基材としては、鉄、コバルト、ニッ
ケル等の金属、或はステンレス等の合金からなる板、シ
ート、フィルム、その他の成形品を使用することができ
、ファイバ状のもの及びその織布も使用することができ
る。また、石英、ガラス、シリコン、セラミックからな
る金属以外のものを用いても良い。更にカーボンファイ
バ、カーホンシート（例えば、カーボンファイバ織布）
、グラファイトファイバ、グラファイト板（例えばＨＯ
ＰＧ ）を用いることができる。上記基材のうち特シζ
遷移金属を含む基材が好ましい。
ケル等の金属、或はステンレス等の合金からなる板、シ
ート、フィルム、その他の成形品を使用することができ
、ファイバ状のもの及びその織布も使用することができ
る。また、石英、ガラス、シリコン、セラミックからな
る金属以外のものを用いても良い。更にカーボンファイ
バ、カーホンシート（例えば、カーボンファイバ織布）
、グラファイトファイバ、グラファイト板（例えばＨＯ
ＰＧ ）を用いることができる。上記基材のうち特シζ
遷移金属を含む基材が好ましい。
基材は、９５０℃を越える温度に加熱すると、特に、炭
素膜の形成に効果的である。
素膜の形成に効果的である。
（実施例１）
導入し、圧力１．０ｍｍＨｇに保持した。然る後、高周
波電界（１３，５６ＭＨｚ 出力４０Ｗ）を印加し、
プラズマ反応を行ない、基材上に金属光沢を有する膜厚
２０〜２２μｍの炭素膜を形成せしめた。
波電界（１３，５６ＭＨｚ 出力４０Ｗ）を印加し、
プラズマ反応を行ない、基材上に金属光沢を有する膜厚
２０〜２２μｍの炭素膜を形成せしめた。
得られた炭素膜のグラファイト層間隔はｄ＝３．３６６
Ａとなりかなりグラファイト化が進行している事が判っ
た。
Ａとなりかなりグラファイト化が進行している事が判っ
た。
（実施例２）
ＳＵＳ３０４からなるシート状の基材（厚み０．２ ｍ
ｍ ）を合成室内に静置して、基材を１１００’ｃ、１
０５０’Ｃ及び１０００℃に加熱した後、チオフェン蒸
気ヲ合成室内に導入し、圧力１．０ｍｍＨｇに保持した
。然る後、高周波電界（１３，５６ＭＨｚ 出力４０
Ｗ）を印加し、プラズマ反応を行ない、基材上に金属光
沢を有する膜厚２０〜２２μｍの炭素膜を形成せしめた
。
ｍ ）を合成室内に静置して、基材を１１００’ｃ、１
０５０’Ｃ及び１０００℃に加熱した後、チオフェン蒸
気ヲ合成室内に導入し、圧力１．０ｍｍＨｇに保持した
。然る後、高周波電界（１３，５６ＭＨｚ 出力４０
Ｗ）を印加し、プラズマ反応を行ない、基材上に金属光
沢を有する膜厚２０〜２２μｍの炭素膜を形成せしめた
。
得られた炭素薄膜の電導塵は基材温度の高い順序で、各
々１．４Ｘ１０３，８００．７００５／ｃｍであった。
々１．４Ｘ１０３，８００．７００５／ｃｍであった。
（比較例１）
ＳＵＳ３０４からなるシート状の基材（厚み０．２・Ｍ
）を合成室内に静置して基材を１０００℃に加熱し、ベ
ンゼン蒸気を合成室内に導入、圧力ｌｍｍＨｇに保持し
、熱分解反応を行なわしめ、基材上に炭素質を形成せし
めた。炭素質の形状は繊維状であった。
）を合成室内に静置して基材を１０００℃に加熱し、ベ
ンゼン蒸気を合成室内に導入、圧力ｌｍｍＨｇに保持し
、熱分解反応を行なわしめ、基材上に炭素質を形成せし
めた。炭素質の形状は繊維状であった。
得られた炭素質のＸ線回折の結果よりグラファイト層間
隔はｄ＝３．４６２Ａとなり、グラファイト化が進行し
ていない炭素質である事が判った。
隔はｄ＝３．４６２Ａとなり、グラファイト化が進行し
ていない炭素質である事が判った。
（比較例２）
ＳＵＳ３０４からなるシート状の基材（厚み０．２Ｍ）
を合成室内に静置して、基材を１０００℃に加熱した後
、ベンゼン蒸気を合成室内に導入し、圧力１．０１１１
１ｎＨｇに保持した。然る後、高周波電界（１３，５６
ＭＨｚ出力４０Ｗ）を印加し、プラズマ反応を行ない、
基材上に金属光沢を有する膜厚２０〜２２μｍ の炭素
膜を形成せしめた。
を合成室内に静置して、基材を１０００℃に加熱した後
、ベンゼン蒸気を合成室内に導入し、圧力１．０１１１
１ｎＨｇに保持した。然る後、高周波電界（１３，５６
ＭＨｚ出力４０Ｗ）を印加し、プラズマ反応を行ない、
基材上に金属光沢を有する膜厚２０〜２２μｍ の炭素
膜を形成せしめた。
得られた炭素膜のグラファイト層間隔はｄ＝３．４４２
Ａ となり、わずかにグラファイト化がすすんでいる
事が判った。
Ａ となり、わずかにグラファイト化がすすんでいる
事が判った。
（比較例３）
ＳＵＳ３０４からなるシート状の基材（厚み０．２Ｍ）
を合成室内に静置して、基材を１１００℃ に加熱した
後、ベンゼン蒸気を合成室内に導入し、を形成せしめ六
〇 得られた炭素膜の電導度は６００５／ａｎであった。
を合成室内に静置して、基材を１１００℃ に加熱した
後、ベンゼン蒸気を合成室内に導入し、を形成せしめ六
〇 得られた炭素膜の電導度は６００５／ａｎであった。
（比較例４）
ＳＵＳ ３０４からなるシート状の基材（厚み０．２ｍ
ｍ）を合成室内に静置して、基材を９５０℃に加熱した
後、チオフェン蒸気を合成室内に導入し、圧力１．Ｏｍ
ｍＨｇに保持した。然る後、高周波電界（１３，５６Ｍ
Ｈｚ 出力４０Ｗ ）を印加し、プラズマ反応を行な
い、基材上に膜厚２０〜２２μｍの炭素膜を形成せしめ
な。
ｍ）を合成室内に静置して、基材を９５０℃に加熱した
後、チオフェン蒸気を合成室内に導入し、圧力１．Ｏｍ
ｍＨｇに保持した。然る後、高周波電界（１３，５６Ｍ
Ｈｚ 出力４０Ｗ ）を印加し、プラズマ反応を行な
い、基材上に膜厚２０〜２２μｍの炭素膜を形成せしめ
な。
得られた炭素薄膜の電導度は３００５／ｃｍであった。
（比較例５）
シリコンからなる基材（厚み０．２ ｍ ） を合成
室内に静置して、基材を１１００℃に加熱した後、ベン
ゼン蒸気を合成室内に導入し、圧力１．ＯａｎＨｇに保
持した。然る後、高周波電界（１３，５６ＭＨｚ出力４
０Ｗ）を印加し、プラズマ反応を行ない、基材上に膜厚
２０〜２２μｍの炭素膜を形成せしめた。
室内に静置して、基材を１１００℃に加熱した後、ベン
ゼン蒸気を合成室内に導入し、圧力１．ＯａｎＨｇに保
持した。然る後、高周波電界（１３，５６ＭＨｚ出力４
０Ｗ）を印加し、プラズマ反応を行ない、基材上に膜厚
２０〜２２μｍの炭素膜を形成せしめた。
得られた炭素膜の電導度は３００Ｓ／ａｎであった。
この発明によって提案されたヘテロ原子を含有する炭化
水素を原料として、プラズマＣＶＤにて炭素膜を合成す
る方法によって、これまでより低温で高品位な炭素質を
得ることが出来る。
水素を原料として、プラズマＣＶＤにて炭素膜を合成す
る方法によって、これまでより低温で高品位な炭素質を
得ることが出来る。
Claims (4)
- （１）ヘテロ原子を含有する炭化水素を原料として９５
０℃を越える温度に加熱された基材上にプラズマ放電に
より炭素膜を形成させることを特徴とする導電性炭素膜
の形成方法。 - （２）ヘテロ原子を含有する炭化水素が、硫黄あるいは
窒素を含有する炭化水素であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の導電性炭素膜の形成方法。 - （３）硫黄あるいは窒素を含有する炭化水素が、チオフ
ェンあるいはアクリロニトリルであることを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載の導電性炭素膜の形成方法。 - （４）基材が、遷移金属を含むことを特徴とする特許請
求の範囲第１項、第２項または第３項記載の導電性炭素
膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60261382A JPS62124272A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 導電性炭素膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60261382A JPS62124272A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 導電性炭素膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62124272A true JPS62124272A (ja) | 1987-06-05 |
| JPS6248754B2 JPS6248754B2 (ja) | 1987-10-15 |
Family
ID=17361070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60261382A Granted JPS62124272A (ja) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | 導電性炭素膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62124272A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63293164A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 炭素材料の製造法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6455542U (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-06 |
-
1985
- 1985-11-22 JP JP60261382A patent/JPS62124272A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63293164A (ja) * | 1987-05-27 | 1988-11-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 炭素材料の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6248754B2 (ja) | 1987-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |