液滴的切削方法和液滴截面的分析方法

液滴的切削方法和液滴截面的分析方法
【专利摘要】本发明提供一种能够容易地切削液滴使截面露出的液滴的切削方法。还提供一种对通过上述切削方法切削而露出的截面进行分析的液滴截面的分析方法。本发明的液滴的切削方法是切削液滴使截面露出的方法，将液滴载置在具备多个碳纳米管的碳纳米管集合体的表面上，冷却至该液滴固化的温度以下的冷却温度，对该液滴进行切削。本发明的液滴截面的分析方法对通过本发明的液滴的切削方法切削而露出的截面进行分析。
【专利说明】液滴的切削方法和液滴截面的分析方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及液滴的切削方法。具体而言涉及能够容易地切削液滴而使截面露出的 液滴的切削方法。本发明还涉及对通过这样的切削方法切削而露出的截面进行分析的液滴 截面的分析方法。

【背景技术】
[0002] 近年来，伴随各种制品和材料的细微化，要求纳米级别的结构控制。因此，需要纳 米级别的结构分析。
[0003] 特别是最近作为纳米级别的结构控制，不仅是表面结构的控制，大多情况下也进 行着内部结构的控制。因此，作为纳米级别的结构分析，不仅需要对表面结构进行分析，也 需要对内部结构进行分析。
[0004] 为了对细微样品的内部结构进行分析，使该样品的截面露出后进行观察。作为使 细微样品的截面露出的方法，一直以来采用研磨加工的技术，但最近作为容易且准确地使 截面露出的手段，大多采用聚焦离子束（FIB)加工。
[0005] 提出了利用FIB加工，并将该FIB加工与SEM(扫描电子显微镜）分析组合，三维 地分析细微样品的内部结构的技术（例如，参照专利文献1)。在该技术中，通过间歇地重复 进行FIB加工和SEM分析，将获得的图像进行立体重组，进行三维的结构分析。
[0006] 作为纳米级别的内部结构的分析对象，需要在将结构固定的状态下进行截面的露 出，所以在现有技术中仅限于固体成分或者粘性液态成分。例如，对含有粘接剂等粘性液 态成分作为主要成分的材料进行FIB加工时，为了抑制在高真空化下蒸发等而导致结构变 化，通过液氮等冷却至低温进行。
[0007] 然而，对于乳液等以粘性低的液态成分为主要成分的液体样品，在现有的FIB加 工的技术中，在将其结构固定的状态下进行截面的露出是非常困难的。特别是在进行这样 的液体样品的截面露出时，需要在液滴状态下将其结构固定，但是将液滴充分固定后进行 FIB加工迄今为止尚不能实现。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开平11-213935号公报


【发明内容】

[0011] 发明所要解决的课题
[0012] 本发明的课题在于提供一种能够容易地切削液滴使截面露出的液滴的切削方法、 以及对通过上述切削方法切削而露出的截面进行分析的液滴截面的分析方法。
[0013] 用于解决课题的方法
[0014] 本发明的液滴的切削方法是切削液滴使截面露出的方法，将液滴载置在具备多个 碳纳米管的碳纳米管集合体的表面上，冷却至该液滴固化的温度以下的冷却温度，对该液 滴进行切削。
[0015] 在优选的实施方式中，上述液滴相对于上述表面的接触角在110度以上。
[0016] 在优选的实施方式中，上述切削通过聚焦离子束加工进行。
[0017] 在优选的实施方式中，上述冷却温度在一100°C以下。
[0018] 在优选的实施方式中，上述碳纳米管具有多层，该碳纳米管的层数分布的分布幅 度在10层以上，该层数分布的最频值的相对频率为25%以下。
[0019] 在优选的实施方式中，上述碳纳米管具有多层，该碳纳米管的层数分布的最频值 存在于层数10层以下，该最频值的相对频率为30%以上。
[0020] 本发明的液滴截面的分析方法对通过本发明的液滴的切削方法切削而露出的截 面进行分析。
[0021] 发明效果
[0022] 根据本发明，能够提供一种容易地切削液滴使截面露出的液滴的切削方法。根据 本发明，还能够提供一种对通过上述切削方法切削而露出的截面进行分析的液滴截面的分 析方法。

【专利附图】

【附图说明】
[0023] 图1是本发明的优选实施方式中使用的碳纳米管集合体的一例的截面示意图。
[0024] 图2是碳纳米管集合体的制造装置的截面示意图。
[0025] 图3是在实施例1中在碳纳米管集合体的表面上载置有液滴的状态下，从该表面 的上方通过扫描电子显微镜（SEM)观察该状态的照片图。
[0026] 图4是表示在实施例1中通过聚焦离子束（FIB)加工切削而露出的截面的状态的 扫描电子显微镜（SEM)的照片图。

【具体实施方式】
[0027]《液滴的切削方法》
[0028] 本发明的液滴的切削方法是切削液滴使截面露出的方法，将液滴载置在具备多个 碳纳米管的碳纳米管集合体的表面上，冷却至该液滴固化的温度以下的冷却温度，对该液 滴进行切削。
[0029] 作为成为切削对象的液滴，只要是能够通过冷却而固化的液滴，可以采用任意适 合的液滴。此处所说的固化意味着，在载置于本发明的液滴的切削方法所使用的碳纳米管 集合体的表面的状态下，结构被固定的状态。作为这样的液滴，例如可以列举水滴、乳液的 液滴、其他的由单一成分体系液体构成的液滴、其他的由多成分体系液体构成的液滴等，但 除此以外的液滴，只要是能够通过冷却而固化的液滴，可以采用任意适合的液滴。另外，成 为切削对象的液滴可以是粘性高的液滴，也可以是粘性低的液滴。
[0030] 成为切削对象的液滴的大小可以采用任意适合的大小。由于本发明的液滴的 切削方法以特别是细微样品的结构分析为主要目的之一，所以作为切削对象的液滴的大 小，以该液滴的粒径（在非正球形时为最大粒径）计，优选〇. 01ym?10000i!m，更优选 0? 05iim?5000iim，进一步优选 0? 1iim?1000iim，特别优选 0? 5iim?500iim，最优选 1um~ 100um。
[0031] 作为将液滴载置在碳纳米管集合体的表面上的方法，只要是能够可靠地在碳纳米 管集合体的表面上形成液滴的方法，可以采用任意适合的方法。其中，液滴可以被载置在碳 纳米管集合体的任何表面上，但为了更有效地实现本发明的效果，优选载置在从长度方向 的一端形成的表面上。
[0032] 作为液滴的冷却方法，只要是通过冷却使液滴固化的方法，可以采用任意适合 的方法。作为这样的冷却方法，例如可以列举使用液氮的瞬间冷冻、使用低温冷却流 (Cryostream)的瞬间冷冻等。
[0033] 作为液滴的冷却温度，只要在液滴固化的温度以下，可以根据液滴的种类而采用 任意适合的冷却温度。作为这样的冷却温度，为了准确且容易地进行切削，优选一l〇〇°C以 下、更优选一 120°C以下、进一步优选一 150°C以下。
[0034]作为切削的方法，只要是能够准确地使截面露出的方法，可以采用任意适合的方 法。本发明的液滴的切削方法以特别是细微样品的结构分析为主要目的之一，所以作为切 削的方法，优选列举聚焦离子束（FIB)加工。进行聚焦离子束（FIB)加工时的条件，可以根 据作为切削对象的液滴的种类和大小等采用任意适合的条件。切削可以仅切削作为切削对 象的液滴，也可以与作为切削对象的液滴一起一并切削载置该液滴的碳纳米管集合体的至 少一部分。
[0035] 在本发明的液滴的切削方法中，通过将液滴载置在特定的碳纳米管集合体的表 面，利用该碳纳米管集合体所具有的优异的荷叶效应（超疏水效果），载置的该液滴能够维 持良好的球体状态。作为表示这样的良好的球体状态的指标，可以举出液滴相对于碳纳米 管集合体的表面的接触角。在本发明中，这样的接触角优选110度以上、更优选115度以上、 进一步优选120度以上、特别优选125度以上、最优选130度以上。
[0036] 在本发明的液滴的切削方法中，通过将液滴载置在特定的碳纳米管集合体的表面 上，利用该碳纳米管集合体所具有的优异的粘接特性，即使在低温化、高真空化的条件下， 液滴也能够良好地固定在碳纳米管集合体的表面。因此，能够容易地进行利用聚焦离子束 (FIB)加工的切削。
[0037] 本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体能够表现出优异的导电性， 因而能够有效地降低带电。
[0038] 在本发明的液滴的切削方法中，碳纳米管集合体可以设置在任意适当的基材上。 在碳纳米管集合体被设置在任意适当的基材上时，作为将碳纳米管集合体固定在该基材上 的方法，可以采用任意适当的方法。作为这样的固定方法，例如可以列举使用浆料等进行粘 接的方法、使用双面胶带等进行粘接固定的方法、将制造碳纳米管集合体所使用的基板用 作轴状基材的方法等。
[0039]《碳纳米管集合体》
[0040]本发明的液滴的切削方法所使用的碳纳米管集合体具备多个碳纳米管。图1是本 发明的优选实施方式中所使用的碳纳米管集合体的一例的截面示意图。在图1中，碳纳米 管集合体100具备多个碳纳米管10。在图1中，多个碳纳米管10分别在长度L的方向上取 向。
[0041]本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的长度优选为lym? 10000um，更优选5iim?5000um，进一步优选10um?3000um，特别优选30um? 2000ym，最优选50ym?2000ym。由于本发明的液滴的切削方法所使用的碳纳米管集合 体的长度在上述范围内，能够表现出更优异的荷叶效应（超疏水效果），能够表现出更优异 的粘接特性，因此，在将液滴载置在其表面上时，能够非常容易地切削液滴并使截面露出。
[0042] 本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的直径优选为0.lnm? 2000nm，更优选0? 3nm?2000nm，进一步优选lnm?lOOOnm，特别优选2nm?500nm。由于 本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的直径在上述范围内，能够表现出更 优异的荷叶效应（超疏水效果），能够表现出更优异的粘接特性，因此，在将液滴载置在其 表面上时，能够非常容易地切削液滴并使截面露出。
[0043] 作为本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体所具备的碳纳米管的 形状，其横截面可以具有任意适当的形状。其横截面例如可以列举基本圆形、椭圆形、n边 形（n是3以上的整数）等。
[0044] 本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体所具备的碳纳米管的比表 面积、密度能够设定为任意适当的值。
[0045] 本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体可以采取下述的两种优选 实施方式。
[0046]〈第一优选实施方式〉
[0047] 本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的优选的实施方式之一 (以下，有时称为第一优选实施方式）具备多个碳纳米管，该碳纳米管具有多层，该碳纳米 管的层数分布的分布幅度为10层以上，该层数分布的最频值的相对频率为25%以下。
[0048] 上述碳纳米管的层数分布的分布幅度为10层以上，优选10层?30层，更优选10 层?25层，进一步优选10层?20层。
[0049] 上述碳纳米管的层数分布的"分布幅度"是指碳纳米管层数的最大层数与最小层 数之差。
[0050] 由于上述碳纳米管的层数分布的分布幅度在上述范围内，该碳纳米管能够兼备优 异的机械特性和高的比表面积，而且该碳纳米管能够形成显示出优异的粘接特性的碳纳米 管集合体。所以，在这样的碳纳米管集合体的表面上载置液滴时，能够非常容易地切削液滴 使截面露出。
[0051] 上述碳纳米管的层数、层数分布可以利用任意适当的装置进行测定。优选利用扫 描电子显微镜（SEM)或透射电子显微镜（TEM)来测定。例如，从碳纳米管集合体取出至少 10根、优选20根以上的碳纳米管，利用SEM或TEM进行测定，评价层数和层数分布即可。
[0052] 上述碳纳米管的层数的最大层数优选5层?30层，更优选10层?30层，进一步 优选15层?30层，特别优选15层?25层。
[0053] 上述碳纳米管的层数的最小层数优选1层?10层，更优选1层?5层。
[0054] 由于上述碳纳米管的层数的最大层数和最小层数在上述范围内，该碳纳米管能够 兼备更优异的机械特性和高的比表面积，而且，该碳纳米管能够形成显示出更优异的粘接 特性的碳纳米管集合体。所以，在这样的碳纳米管集合体的表面上载置液滴时，能够非常容 易地切削液滴使截面露出。
[0055] 上述层数分布的最频值的相对频率为25%以下，优选1 %?25%，更优选5%? 25%，进一步优选10%?25%，特别优选15%?25%。由于上述层数分布的最频值的相对 频率在上述范围内，该碳纳米管能够兼备优异的机械特性和高的比表面积，而且，该碳纳米 管能够形成显示出优异的粘接特性的碳纳米管集合体。所以，在这样的碳纳米管集合体的 表面上载置液滴时，能够非常容易地切削液滴使截面露出。
[0056] 上述层数分布的最频值优选存在于层数2层至层数10层，进一步优选存在于层数 3层至层数10层。由于上述层数分布的最频值在上述范围内，该碳纳米管能够兼备优异的 机械特性和高的比表面积，而且，该碳纳米管能够形成显示出优异的粘接特性的碳纳米管 集合体。所以，在这样的碳纳米管集合体的表面上载置液滴时，能够非常容易地切削液滴使 截面露出。
[0057]〈第二优选实施方式〉
[0058] 本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的优选实施方式的另一种 (以下，有时称为第二优选实施方式）具备多个碳纳米管，该碳纳米管具有多层，该碳纳米 管的层数分布的最频值存在于层数10层以下，该最频值的相对频率为30%以上。
[0059] 上述碳纳米管的层数分布的分布幅度优选为9层以下，更优选1层?9层，进一步 优选2层?8层，特别优选3层?8层。
[0060] 上述碳纳米管的层数分布的"分布幅度"是指碳纳米管层数的最大层数与最小层 数之差。
[0061] 由于上述碳纳米管的层数分布的分布幅度在上述范围内，该碳纳米管能够兼备优 异的机械特性和高的比表面积，而且该碳纳米管能够形成显示出优异的粘接特性的碳纳米 管集合体。所以，在这样的碳纳米管集合体的表面上载置液滴时，能够非常容易地切削液滴 使截面露出。
[0062] 上述碳纳米管的层数、层数分布可以利用任意适当的装置进行测定。优选利用扫 描电子显微镜（SEM)或透射电子显微镜（TEM)来测定。例如，从碳纳米管集合体取出至少 10根、优选20根以上的碳纳米管，利用SEM或TEM进行测定，评价层数和层数分布即可。
[0063] 上述碳纳米管的层数的最大层数优选1层?20层，更优选2层?15层，进一步优 选3层?10层。
[0064] 上述碳纳米管的层数的最小层数优选1层?10层，更优选1层?5层。
[0065] 由于上述碳纳米管的层数的最大层数和最小层数在上述范围内，该碳纳米管能够 兼备更优异的机械特性和高的比表面积，而且，该碳纳米管能够形成显示出更优异的粘接 特性的碳纳米管集合体。所以，在这样的碳纳米管集合体的表面上载置液滴时，能够非常容 易地切削液滴使截面露出。
[0066]上述层数分布的最频值的相对频率为30 %以上，优选30 %?100 %，更优选 30 %?90 %，进一步优选30 %?80 %，特别优选30 %?70 %。由于上述层数分布的最频值 的相对频率在上述范围内，该碳纳米管能够兼备优异的机械特性和高的比表面积，而且，该 碳纳米管能够形成显示出优异的粘接特性的碳纳米管集合体。所以，在这样的碳纳米管集 合体的表面上载置液滴时，能够非常容易地切削液滴使截面露出。
[0067] 上述层数分布的最频值存在于层数10层以下，优选存在于层数1层至层数10,更 优选存在于层数2层至层数8层，进一步优选存在于层数2层至层数6层。在本发明中，由 于上述层数分布的最频值在上述范围内，该碳纳米管能够兼备优异的机械特性和高的比表 面积，而且，该碳纳米管能够形成显示出优异的粘接特性的碳纳米管集合体。所以，在这样 的碳纳米管集合体的表面上载置液滴时，能够非常容易地切削液滴使截面露出。
[0068]《碳纳米管集合体的制造方法》
[0069] 作为本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的制造方法，能够采用 任意适当的方法。
[0070] 作为本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的制造方法，例如可以 列举：在平滑的基板上形成催化剂层，在利用热、等离子体等使催化剂活化后的状态下填充 碳源，使碳纳米管成长，通过化学气相沉积法（ChemicalVaporDeposition:CVD法）而制 造自基板起基本垂直取向的碳纳米管集合体的方法。这时，例如，若去掉基板，就能够获得 在长度方向上取向的碳纳米管集合体。
[0071] 作为上述基板，可以采用任意适当的基板。例如可以列举具有平滑性、且具有能够 耐受碳纳米管制造的高温耐热性的材料。作为这种材料，例如可以列举石英玻璃、硅（硅晶 片等）、错等金属板等。
[0072] 作为用于制造本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的装置，可以 采用任意适当的装置。例如，作为热CVD装置，可以列举图2所示的、用电阻加热式的管状 电炉包围筒型的反应容器而构成的热壁型等。在这种情况下，作为反应容器，例如优选使用 耐热性的石英管等。
[0073] 作为能够在本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的制造中使用 的催化剂（催化剂层的材料），可以使用任意适当的催化剂。例如可以列举铁、钴、镍、金、 钼、银、铜等金属催化剂。
[0074] 在制造本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体时，可以根据需要在 基板与催化剂层的中间设置氧化铝/亲水性膜。
[0075] 作为氧化铝/亲水性膜的利记博彩app，可以采用任意适当的方法。例如，通过在基板 上制作Si02膜，在蒸镀A1后，升温到450°C使其氧化而得到。根据这种利记博彩app，A1203与 亲水性的Si02膜相互作用，与直接蒸镀A1203的情况相比，能够形成粒径不同的A1203面。不 在基板上制作亲水性膜，而在蒸镀A1后升温到450°C使其氧化时，可能难以形成粒径不同 的A1203面。另外，在基板上制作亲水性膜并直接蒸镀A1203时，也可能难以形成粒径不同的 A1203 面。
[0076] 能够在本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的制造中使用的催 化剂层的厚度，为了形成微粒，优选〇?Olnm?20nm，更优选0?lnm?10nm。由于能够在本 发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的制造中使用的催化剂层的厚度在上 述范围内，该碳纳米管集合体能够兼备优异的机械特性和高的比表面积，而且，该碳纳米管 集合体能够显示出优异的粘接特性。所以，在这样的碳纳米管集合体的表面上载置液滴时， 能够非常容易地切削液滴使截面露出。
[0077] 催化剂层的形成方法可以采用任意适当的方法。例如可以列举通过EB(电子束）、 溅射等蒸镀金属催化剂的方法、在基板上涂布金属催化剂微粒的悬浊液的方法等。
[0078] 催化剂层也可以在其形成后，通过光刻加工加工成任意适当的直径的图案。通过 这种光刻加工，最终能够制造具有所要求的直径的碳纳米管集合体。
[0079] 作为能够在本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的制造中使用 的碳源，可以使用任意适当的碳源。例如可以列举甲烷、乙烯、乙炔、苯等烃类；甲醇、乙醇等 醇类等。
[0080] 作为本发明的液滴的切削方法中所使用的碳纳米管集合体的制造中的制造温度， 可以采用任意适当的温度。例如，为了形成能够充分地体现本发明效果的催化剂颗粒，优选 400°C?1000°C，更优选 500°C?900°C，进一步优选 600°C?800°C。
[0081] 《液滴截面的分析方法》
[0082] 本发明的液滴截面的分析方法对通过本发明的液滴的切削方法切削而露出的截 面进行分析。
[0083] 本发明的液滴截面的分析方法，优选利用SEM(扫描电子显微镜）对通过本发明的 液滴的切削方法切削而露出的截面进行分析。这样，将截面加工与SEM(扫描电子显微镜） 分析组合，通过重复间歇地进行截面加工和SEM分析，将获得的图像立体重组，能够进行目 前非常困难的液滴截面的三维的结构分析。
[0084] 本发明的液滴截面的分析方法，优选为使用将聚焦离子束（FIB)加工和SEM(扫描 电子显微镜）分析组合的FIB-SEM装置的分析方法。在本发明的液滴截面的分析方法是使 用FIB-SEM装置的分析方法的情况下，在进行聚焦离子束（FIB)加工时，使用本发明的液滴 的切削方法。作为FIB-SEM装置，可以采用任意适当的FIB-SEM装置。作为FIB-SEM装置 的分析条件，可以采用任意适当的分析条件。
[0085][实施例]
[0086] 下面，基于实施例对本发明进行说明，但本发明不限定于这些实施例。其中，各种 评价和测定通过以下的方法进行。
[0087] <碳纳米管集合体的长度和直径的测定>
[0088] 碳纳米管集合体的长度和直径利用扫描电子显微镜（SEM)进行测定。
[0089] <碳纳米管集合体中的碳纳米管的层数、层数分布的评价>
[0090] 碳纳米管集合体中的碳纳米管的层数和层数分布，利用扫描电子显微镜（SEM)和 /或透射电子显微镜（TEM)进行测定。利用SEM和/或TEM，观察所得到的碳纳米管集合体 中的至少10根以上、优选20根以上的碳纳米管，调查各碳纳米管的层数，制成层数分布。 [0091] <接触角的测定>
[0092] 使lul以上4iU以下的水滴落在固体表面，按照通常已知的所谓" 0/2法"的 测定方法，由连结液滴的左右端点与顶点的直线相对于固体表面的角度求得接触角。根据 " 9/2法"，如果有像量角器那样的刻度，可以通过直接读数来测定接触角。另外，也能够通 过使用计算机的解析来进行，由于计算变得简易，因而能够通过短时间的处理测定接触角。
[0093] 〈FIB加工时液滴的球体状态的评价〉
[0094] 按照下述基准，对FIB加工时液滴的球体状态进行评价。
[0095] O:接触角在130度以上
[0096] A:接触角在110度以上且小于130度
[0097]X:接触角小于110度
[0098] 〈FIB加工的方法〉
[0099] 将碳纳米管集合体粘贴在SE!M样品台上，浸溃在液氣中进彳丁冷却。之后，使水的液 滴在碳纳米管集合体上瞬间冷冻而固定，在不暴露在大气中的状态下，移至FIB-SEM复合 装置，在保持冷却状态下进行FIB加工，制作水滴的截面。
[0100] 〈通过FIB加工获得的截面的SEM分析的方法〉
[0101] 利用FIB-SEM复合装置，在保持冷却状态下，利用SEM对通过FIB加工获得的水滴 的截面进行分析。
[0102] 〈液滴的固定状态的评价〉
[0103] 通过FIB加工制作水滴的截面时，将水滴被固定在碳纳米管集合体上的状态下形 成截面的情况判定为固定状态良好（〇），否则判定为固定状态不良（X)。
[0104] 〈通过FIB加工获得的截面的状态的评价〉
[0105] 确认在没有样品台的影响下能否对水滴的内部进行观察。将由于碳纳米管集合 体的超疏水效果而使得水滴保持圆形、看不到由于冷冻时的应力而造成的变形等、能够观 察液滴本来的内部形态的情况判定为截面的状态良好（〇），否则判定为截面的状态不良 (X)。
[0106] [实施例1]
[0107]利用溅射装置（ULVAC生产、RFS- 200)，在作为基板的硅晶片（Silicon TechnologyCo.，Ltd?生产）上形成A1薄膜（厚度5nm)。并利用溉射装置（ULVAC制、 RFS- 200)在该A1薄膜上蒸镀Fe薄膜（厚度0. 35nm)。
[0108] 之后，将该基板放在30mm(p的石英管内，向石英管内流通保持水分600ppm的 氦/氢（90/5〇SCCm)混合气体30分钟，对管内进行置换。之后，使用管状电炉使管内 升温到765°C，并使其稳定在765°C。保持温度在765°C不变，向管内填充氦/氢/乙烯 (85/50/5sccm、水分率600ppm)混合气体，放置4分钟，使碳纳米管在基板上生长，得到碳纳 米管在长度方向上取向的碳纳米管集合体（1)。
[0109] 碳纳米管集合体（1)的长度为50iim。
[0110] 碳纳米管集合体（1)所具备的碳纳米管的层数分布中，最频值存在于1层，相对频 率为61%。
[0111] 将得到的碳纳米管集合体（1)压接固定在分析装置的样品台上，作为载置用于 FIB加工的液滴的样品工作台。使用该样品工作台进行FIB加工、通过FIB加工获得的截面 的SEM分析。
[0112] 评价结果示于表1。
[0113] 另外，在碳纳米管集合体的表面上载置有液滴的状态下，将从该表面的上方显示 该状态的扫描电子显微镜（SEM)的照片图示于图3,将表示通过FIB加工切削而露出的截面 的状态的扫描电子显微镜（SEM)的照片图示于图4。
[0114] [实施例2]
[0115] 利用溅射装置（ULVAC生产、RFS- 200)，在作为基板的硅晶片（Si1icon TechnologyCo.，Ltd?生产）上形成氧化错薄膜（厚度20nm)。并利用溉射装置（ULVAC制、 RFS- 200)在该氧化铝薄膜上蒸镀Fe薄膜（厚度lnm)。
[0116] 之后，将该基板放在30mm(p的石英管内，向石英管内流通保持水分600ppm的 氦/氢（90/5〇SCCm)混合气体30分钟，对管内进行置换。之后，使用管状电炉使管内 升温到765°C，并使其稳定在765°C。保持温度在765°C不变，向管内填充氦/氢/乙烯 (85/50/5sccm、水分率600ppm)混合气体，放置10分钟，使碳纳米管在基板上生长，得到碳 纳米管在长度方向上取向的碳纳米管集合体（2)。
[0117] 碳纳米管集合体（2)的长度为200ym。
[0118] 碳纳米管集合体（2)所具备的碳纳米管的层数分布中，最频值存在于2层，相对频 率为75%。
[0119] 将得到的碳纳米管集合体（2)直接用作载置用于FIB加工的液滴的样品工作台。 使用该样品工作台进行FIB加工、通过FIB加工获得的截面的SEM分析。
[0120] 评价结果示于表1。
[0121] [实施例3]
[0122]利用溅射装置（ULVAC生产、RFS- 200)，在作为基板的硅晶片（Silicon TechnologyCo.，Ltd?生产）上形成A1薄膜（厚度5nm)。并利用溉射装置（ULVAC制、 RFS- 200)在该A1薄膜上蒸镀Fe薄膜（厚度2nm)。
[0123] 之后，将该基板放在30mm(p的石英管内，向石英管内流通保持水分600ppm的 氦/氢（90/5〇SCCm)混合气体30分钟，对管内进行置换。之后，使用管状电炉使管内 升温到765°C，并使其稳定在765°C。保持温度在765°C不变，向管内填充氦/氢/乙烯 (85/50/5SCCm、水分率600ppm)混合气体，放置20分钟，使碳纳米管在基板上生长，得到碳 纳米管在长度方向上取向的碳纳米管集合体（3)。
[0124] 碳纳米管集合体（3)的长度为500iim。
[0125] 碳纳米管集合体（3)所具备的碳纳米管的层数分布中，最频值存在于3层，相对频 率为72%。
[0126] 将得到的碳纳米管集合体（3)直接用作载置用于FIB加工的液滴的样品工作台。 使用该样品工作台进行FIB加工、通过FIB加工获得的截面的SEM分析。
[0127] 评价结果示于表1。
[0128] [实施例4]
[0129] 利用真空蒸镀装置（JE0L生产、JEE- 4XVacuumEvaporator)在硅基板（KST生 产、带有热氧化膜的晶片、厚度1000ym)上形成A1薄膜（厚度10nm)，之后，以450°C实施1 小时氧化处理。这样在硅基板上形成A1203膜。再利用溅射装置（ULVAC生产、RFS- 200)， 在该A1203膜上蒸镀Fe薄膜（厚度2nm)，形成催化剂层。
[0130] 接着，将该基板放在3〇mm(p的石英管内，向石英管内流通保持水分350ppm的 氦/氢（120/SOsccm)混合气体30分钟，对管内进行置换。之后，使用管状电炉使管内 升温到765 °C，使其稳定在765 °C。保持温度在765 °C不变，向管内填充氦/氢/乙烯 (105/80/15sccm、水分率350PPm)混合气体，放置60分钟，使碳纳米管在基板上生长，得到 碳纳米管在长度方向上取向的碳纳米管集合体（4)。
[0131] 碳纳米管集合体（4)的长度为1000iim。
[0132] 碳纳米管集合体（4)所具备的碳纳米管的层数分布中，层数分布的分布幅度存在 于17层（4层?20层），最频值存在于4层和8层，相对频率分别为20%和20%。
[0133] 将得到的碳纳米管集合体（4)直接用作载置用于FIB加工的液滴的样品工作台。 使用该样品工作台进行FIB加工、通过FIB加工获得的截面的SEM分析。
[0134] 评价结果示于表1。
[0135] [比较例1]
[0136] 将导电性碳双面胶带（731，日新EM株式会社生产）直接用作载置用于FIB加工的 液滴的样品工作台。使用该样品工作台进行FIB加工、通过FIB加工获得的截面的SEM分 析。
[0137] 评价结果示于表1。
[0138] [表 1]
[0139]

【权利要求】
1. 一种液滴的切削方法，其是切削液滴使截面露出的方法，该方法的特征在于： 将液滴载置在具备多个碳纳米管的碳纳米管集合体的表面上，冷却至该液滴固化的温 度以下的冷却温度，对该液滴进行切削。
2. 如权利要求1所述的液滴的切削方法，其特征在于： 所述液滴相对于所述表面的接触角在110度以上。
3. 如权利要求1所述的液滴的切削方法，其特征在于： 通过聚焦离子束加工进行所述切削。
4. 如权利要求1所述的液滴的切削方法，其特征在于： 所述冷却温度在一 l〇〇°C以下。
5. 如权利要求1所述的液滴的切削方法，其特征在于： 所述碳纳米管具有多层，该碳纳米管的层数分布的分布幅度为10层以上，该层数分布 的最频值的相对频率为25%以下。
6. 如权利要求1所述的液滴的切削方法，其特征在于： 所述碳纳米管具有多层，该碳纳米管的层数分布的最频值存在于层数10层以下，该最 频值的相对频率为30%以上。
7. -种液滴截面的分析方法，其特征在于： 对通过权利要求1所述的液滴的切削方法切削而露出的截面进行分析。
【文档编号】G01N1/28GK104412094SQ201380032622
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年6月12日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】前野洋平 申请人:日东电工株式会社