富士通研究所

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  5. カーボンナノチューブ 特長(良いところ)

特長(良いところ)

細くても強い

導電材料としてよく使われている銅を細くしていくと、銅の強度が弱くなり、必要な電流量に対して耐久力も弱くなり、そのため信頼性が低くなってしまいます。それに比べて、ナノサイズ(10億分の1m)と細い多層カーボンナノチューブは、ダイヤモンドと同等の強さを持ち、電流量に対しては、銅の1000倍まで耐えられます。

高電流密度(1cm2面積に対して流れる電流の量)
10の6乗A/cm2まで可能
多層カーボンナノチューブ 10の9乗A/cm2まで可能
高機械的強度(引っ張りの強さ)
多層カーボンナノチューブ ダイヤモンドと同等

電子が高速に移動することができる

細くした銅の中を電子が通り抜ける時、散乱し電気抵抗が高くなり、早く移動することができません。しかし、カーボンナノチューブは、電子が散乱せずに高速に通りぬけることができ、抵抗が少ないと言われています。

利用しやすい形に作れる

将来のコンピュータに使うLSIは微細化され、配線幅が細くなります。現在、配線には銅を使用しています。銅配線は、基板に溝を作り、そこへ銅を流し入れて作ります。この作り方の場合、配線幅が細くなると細い溝を作ることが困難になります。将来の配線材料としてカーボンナノチューブを使用すると、直径がナノサイズと微細なので、必要な所に希望する細い配線を作ることができます。

たくさんの熱を運べる

半導体の中でチップの部分に熱が発生します。その熱を基板に逃がすのに使われます。多層カーボンナノチューブは、銅の10倍の熱を運ぶことができると言われています。

熱伝導率
300w/m・K(ワットパーメートルケルビン)(室温)
400w/m・K
多層カーボンナノチューブ 計算値でおよそ3000w/m・K(富士通は1400w/m・kを使っています)