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ドーパントの選択方法、ドーパント組成物、カーボンナノチューブ-ドーパント複合体の製造方法、シート状材料およびカーボンナノチューブ-ドーパント複合体

国内特許コード P150012517
掲載日 2015年11月5日
出願番号 特願2014-560587
登録番号 特許第5768299号
出願日 平成26年2月26日(2014.2.26)
登録日 平成27年7月3日(2015.7.3)
国際出願番号 JP2014054733
国際公開番号 WO2014133029
国際出願日 平成26年2月26日(2014.2.26)
国際公開日 平成26年9月4日(2014.9.4)
優先権データ
  • 特願2013-039927 (2013.2.28) JP
発明者
  • 野々口 斐之
  • 河合 壯
  • 大橋 賢次
出願人
  • 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学
  • 積水化学工業株式会社
発明の名称 ドーパントの選択方法、ドーパント組成物、カーボンナノチューブ-ドーパント複合体の製造方法、シート状材料およびカーボンナノチューブ-ドーパント複合体
従来技術、競合技術の概要


単層カーボンナノチューブ(SWNT:single-wall carbon nanotube)は、柔軟な軽量エレクトロニクスの実現に向け、近年、盛んに研究されている。そして、SWNTを用いた素子材料が多数提案されている。



SWNTの極性(すなわち、SWNTがp型導電性を示すかn型導電性を示すか)は、ゼーベック係数の正負により判別することができる。SWNTの多くは正のゼーベック係数を示し、p型導電性を示す(非特許文献1~4)。しかし、特に、ロジック回路や熱電変換素子をSWNTから構築する場合には、p型導電性を示すSWNT(p型導電性SWNT)およびn型導電性を示すSWNT(n型導電性SWNT)の両方が要求される。このため、p型導電性SWNTをn型導電性SWNTに転換することが求められる。



これまでに、例えば、窒素原子交換やアルカリ金属ドーピングなどによってp型導電性SWNTをn型導電性SWNTに転換できることが報告されている(例えば、非特許文献6、特許文献1、3、4および5を参照)。



非特許文献5および7には、ポリエチレンイミンをSWNTにドーピングすることによって、p型導電性SWNTをn型導電性SWNTに転換できることが開示されている。



特許文献2には、SWNTをチャネルに用いた電界効果型トランジスタにおけるチャネルSWNTのn型ドーパントとして、(CHC-基、(CHCH-基、CHCH-基またはCH-基等の電子供与性基を有するものを用いることが開示されている。



特許文献6には、ニコチンアミドおよびニコチンアミド系化合物をSWNT用のn型ドーパントとして使用できることが開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、ドーパントの選択方法、ドーパント組成物、カーボンナノチューブ-ドーパント複合体の製造方法、シート状材料およびカーボンナノチューブ-ドーパント複合体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
カーボンナノチューブのゼーベック係数を変化させるためのドーパントであって、
以下の(a)または(b)の物質であることを特徴とするドーパント:
(a)トリフェニルホスフィンオキシド
(b)1,3-ビス(ジフェニルホスフィン)プロパン、トリス(4-フルオロフェニル)ホスフィン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、ジフェニルホスフィン、トリス(4-クロロフェニル)ホスフィン、1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、((フェニルホスフィンジイル)ビス(メチレン))ビス(ジフェニルホスフィン)、ビス(((ジフェニルホスフィノ)メチル)(フェニルホスフィノ))メタン、トリス(4-メトキシフェニル)ホスフィン、ビス(ジフェニルホスフィノメチル)フェニルホスフィンまたはトリス(4-メトキシ-3,5-ジメチルフェニル)ホスフィン

【請求項2】
カーボンナノチューブのゼーベック係数を変化させるためのドーパントであって、
以下の(a)の物質であることを特徴とするドーパント:
(a)リン元素を含み、且つπ電子共役系の分子構造を有するルイス酸。

【請求項3】
上記π電子共役系の分子構造は、芳香環、炭素-炭素二重結合、炭素-酸素二重結合および複素芳香環よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする、請求項に記載のドーパント。

【請求項4】
カーボンナノチューブのゼーベック係数を変化させるためのドーパント組成物であって、
少なくとも、請求項1~3のいずれか1項に記載のドーパントを含んでいることを特徴とするドーパント組成物。

【請求項5】
請求項1~3のいずれか1項に記載のドーパントと、カーボンナノチューブとを含有していることを特徴とするカーボンナノチューブ-ドーパント複合体。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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