産総研、光照射で単層CNTなどのナノ炭素材料の高純度な薄膜を簡便に形成

 産業技術総合研究所(産総研)機能化学研究部門 スマート材料グループ 神德 啓邦研究員、松澤洋子主任研究員、木原秀元研究グループ長らは、単層カーボンナノチューブ(単層CNT)などのナノ炭素材料の分散液に光を照射することで、ナノ炭素のみの層を簡便に薄膜化(膜厚:20~30nm)できる技術を開発した。

 具体的には、ナノ炭素材料に選択的に吸着し、紫外光を当てると脱着する特殊な分散剤を見出した。この分散剤とナノ炭素材料を有機溶媒中で混合すると、均一な分散液が得られる。分散液を基材上に塗布し、20秒程度紫外光を照射すると、照射部分でだけ分散剤が脱着してナノ炭素材料の薄膜が形成される。また、照射していない部分のナノ炭素材料や脱着した分散剤は洗浄により簡単に取り除ける。

 従来、導電特性低下の要因となる分散剤の残留がない高純度のナノ炭素材料薄膜を得るには、複数の煩雑な工程が必要であり、ナノ炭素材料薄膜を電子デバイスへと応用する際のネックとなっていたという。今回開発した技術では、分散剤が残留せず、薄膜化とパターニングの工程が大幅に短縮されるため、ナノ炭素材料の特徴を生かした柔軟で軽量な二次電池やキャパシタなどの次世代電子デバイス開発が促進される。

産総研「今回開発した技術の概要と従来技術との比較」今回開発した技術の概要と従来技術との比較