Jpn. J. Appl. Phys. 51 (2012) 01AH01 (8 pages)  |Previous Article| |Next Article|  |Table of Contents|
|Full Text PDF (2014K)| |Buy This Article|

Applications of Carbon Nanotubes Grown by Chemical Vapor Deposition

John Robertson, Guofang Zhong, C. Santiago Esconjauregui, Bernhard C. Bayer, Can Zhang, Martin Fouquet, and Stephan Hofmann

Engineering Department, University of Cambridge, Cambridge CB2 1PZ, U.K.

(Received April 23, 2011; accepted September 23, 2011; published online January 20, 2012)

The requirements for using carbon nanotubes as vias and interconnects are described. The growth of high density forests of vertically-aligned carbon nanotubes for interconnect applications by chemical vapor deposition is described. Densities up to 1.4 ×1013 cm-2 have been achieved by maintaining a small nanotube diameter. The process integration devices is reviewed.

URL: http://jjap.jsap.jp/link?JJAP/51/01AH01/
DOI: 10.1143/JJAP.51.01AH01


|Full Text PDF (2014K)| |Buy This Article| Citation:


References | Citing Articles (7)

  1. S. Frank, P. Poncharal, Z. L. Wang, and W. A. deHeer: Science 280 (1998) 1744[Science].
  2. Z. Yao, C. L. Kane, and C. Dekker: Phys. Rev. Lett. 84 (2000) 2941[APS].
  3. J. Kong, E. Yenilmez, T. W. Tombler, W. Kim, H. Dai, R. B. Laughlin, L. Liu, C. S. Jayanthi, and S. Y. Wu: Phys. Rev. Lett. 87 (2001) 106801[APS].
  4. J. Y. Park, S. Rosenblatt, Y. Yaish, V. Sazonova, H. Ustunel, S. Braig, T. A. Arias, P. W. Bronner, and P. L. McEuen: Nano Lett. 4 (2004) 517[CrossRef].
  5. http://www.itrs.net/links/2009ITRS/2009Chapters_2009Tables/2009_Interconnect.pdf
  6. A. Naeemi and J. D. Meindl: IEEE Electron Device Lett. 27 (2006) 338[CrossRef].
  7. G. F. Close, S. Yasuda, B. Paul, S. Fujita, and H. S. P. Wong: Nano Lett. 8 (2008) 706[CrossRef].
  8. B. Q. Wei, R. Vajtai, and P. M. Ajayan: Appl. Phys. Lett. 79 (2001) 1172[AIP Scitation].
  9. J. Li and M. Meyyappan: Appl. Phys. Lett. 82 (2003) 2491[AIP Scitation].
  10. M. Nihei, A. Kawabata, and Y. Awano: Jpn. J. Appl. Phys. 42 (2003) L721[JSAP].
  11. M. Nihei, M. Horibe, A. Kawabata, and Y. Awano: Jpn. J. Appl. Phys. 43 (2004) 1856[JSAP].
  12. M. Nihei, A. Kawabata, D. Kondo, M. Horibe, S. Sato, and Y. Awano: Jpn. J. Appl. Phys. 44 (2005) 1626[JSAP].
  13. D. Kondo, S. Sato, and Y. Awano: Chem. Phys. Lett. 422 (2006) 481[CrossRef].
  14. M. Horibe, M. Nihei, D. Kondo, A. Kawabata, and Y. Awano: Jpn. J. Appl. Phys. 44 (2005) 5309[JSAP].
  15. Y. Awano, S. Sato, D. Kondo, and M. Neihi: Phys. Status Solidi A 203 (2006) 3611[CrossRef].
  16. D. Yokoyama, T. Iwasaki, K. Ishimaru, S. Sato, T. Hyakushima, M. Nihei, Y. Awano, and H. Kawarada: Appl. Phys. Lett. 91 (2007) 263101[AIP Scitation].
  17. D. Yokoyama, T. Iwasaki, K. Ishimaru, S. Sato, T. Hyakushima, M. Nihei, Y. Awano, and H. Kawarada: Jpn. J. Appl. Phys. 47 (2008) 1985[JSAP].
  18. Y. Yamazaki, N. Saluma, M. Katagiri, M. Suzuki, T. Sakai, S. Sato, M. Nihei, and Y. Awano: Appl. Phys. Express 3 (2010) 55002[JSAP].
  19. Y. Awano, S. Sato, M. Nihei, T. Sakai, Y. Ohno, and T. Mizutani: Proc. IEEE 98 (2010) 2015.
  20. Y. Yamazaki: presented at Diamond Conf., 2010.
  21. F. Kreupl, A. P. Graham, G. S. Duesberg, W. Steinhöegl, M. Liebau, E. Unger, and W. Hönlein: Microelectron. Eng. 64 (2002) 399.
  22. F. Kreupl, A. P. Graham, M. Liebau, G. S. Duesberg, R. Seidel, and E. Unger: Electron. Dev. Meeting, IEDM Tech. Dig., 2004, p. 683.
  23. A. P. Graham, G. S. Duesberg, R. Seidel, M. Liebau, E. Unger, F. Kreupl, and W. Honlein: Diamond Relat. Mater. 13 (2004) 1296.
  24. G. D. Nessim, M. Seita, K. P. O'Brien, A. J. Hart, R. K. Bonaparte, R. R. Mitchell, and C. V. Thompson: Nano Lett. 9 (2009) 3398[CrossRef].
  25. J. Robertson, G. Zhong, H. Telg, C. Thomsen, J. M. Warner, G. A. D. Briggs, U. Detlaff, S. Roth, and J. Dijon: Phys. Status Solidi B 245 (2008) 2303[CrossRef].
  26. J. Robertson, G. Zhong, S. Hofmann, B. C. Bayer, C. S. Esconjauregui, H. Telg, and C. Thomsen: Diamond Relat. Mater. 18 (2009) 957.
  27. J. Robertson, G. Zhong, S. Hofmann, B. C. Bayer, C. S. Esconjauregui, H. Telg, C. Thomsen, U. Detlaff, and S. Roth: Appl. Phys. Lett. 93 (2008) 163111[AIP Scitation].
  28. J. Dijon, A. Fournier, P. D. Szkutnik, H. Okuno, C. Jayet, and M. Fayolle: Diamond Relat. Mater. 19 (2010) 382.
  29. J. Dijon, H. Okuno, E. Quesnell, M. Fayolle, T. Vo, J. Pontcharra, D. Acquiviva, A. M. Ionescu, B. Capraro, C. S. Esconjauregui, and J. Robertson: Tech. Dig. IEDM, 2010, p. 32.6.
  30. K. Hata, D. N. Futuba, K. Mizuno, T. Namai, M. Yumura, and S. Iijima: Science 306 (2004) 1362[Science].
  31. D. N. Futaba, K. Hata, T. Yamada, T. Hiraoka, Y. Hayamizu, Y. Kakudate, O. Tanaike, H. Hatori, M. Yumura, and S. Iiijima: Nat. Mater. 5 (2006) 987[CrossRef].
  32. T. Yamada, T. Namai, K. Hata, D. N. Futaba, K. Mizuno, J. Fan, M. Yudasaka, M. Yumura, and S. Iijima: Nat. Nanotechnol. 1 (2007) 131.
  33. Y. Murakami, S. Chiashi, Y. Miyauchi, M. H. Hu, M. Ogura, T. Okubo, and S. Maruyama: Chem. Phys. Lett. 385 (2004) 298[CrossRef].
  34. Y. Miyauchi, S. Chiashi, Y. Murakami, Y. Hayashida, and S. Maruyama: Chem. Phys. Lett. 387 (2004) 198[CrossRef].
  35. S. Noda, K. Hasegawa, H. Sugime, K. Kakehi, Z. Y. Zhang, S. Maruyama, and Y. Yamaguchi: Jpn. J. Appl. Phys. 46 (2007) L399[JSAP].
  36. K. Kakehi, S. Noda, S. Maruyama, and Y. Yamaguchi: Jpn. J. Appl. Phys. 47 (2008) 1961[JSAP].
  37. G. Zhong, T. Iwasaki, K. Honda, Y. Furukawa, I. Ohdomari, and H. Kawarada: Jpn. J. Appl. Phys. 44 (2005) 1558[JSAP].
  38. G. Zhong, T. Iwasaki, and H. Kawarada: Carbon 44 (2006) 2009.
  39. G. Zhong, T. Iwasaki, J. Robertson, and H. Kawarada: J. Phys. Chem. B 111 (2007) 1907[CrossRef].
  40. M. Cantoro, S. Hofmann, S. Pisana, V. Scardaci, A. Parvez, C. Ducati, A. C. Ferrari, A. M. Blackburn, K. Y. Wang, and J. Robertson: Nano Lett. 6 (2006) 1107[CrossRef].
  41. S. Hofmann, R. Sharma, C. Ducati, G. Du, C. Mattevi, C. Cepek, M. Cantoro, S. Pisana, A. Parvez, F. Cervantes-Sodi, A. C. Ferrari, R. E. Dunin-Borkowski, and J. Robertson: Nano Lett. 7 (2007) 602[CrossRef].
  42. S. Hofmann, M. Cantoro, B. Kleinsorge, C. Casiraghi, A. Parvez, J. Robertson, and C. Ducati: J. Appl. Phys. 98 (2005) 034308[AIP Scitation].
  43. G. Zhong, S. Hofmann, F. Yan, H. Telg, J. H. Warner, D. Eder, C. Thomsen, W. I. Milne, and J. Robertson: J. Phys. Chem. C 113 (2009) 17321.
  44. C. T. Wirth, C. Zhang, G. Zhong, S. Hofmann, and J. Robertson: ACS Nano 3 (2009) 3560.
  45. S. S. Fan, M. G. Chapline, N. R. Franklin, T. W. Tombler, A. M. Cassell, and H. Dai: Science 283 (1999) 512[Science].
  46. A. J. Hart and A. H. Slocum: J. Phys. Chem. B 110 (2006) 8250[CrossRef].
  47. Y. Q. Xu, R. E. Smalley, and R. H. Hauge: J. Am. Chem. Soc. 128 (2006) 6560[CrossRef].
  48. P. B. Amama, C. L. Pint, S. M. Kim, L. McJilton, K. G. Eyink, E. A. Stach, R. H. Hauge, and B. Maruyama: ACS Nano 4 (2010) 895.
  49. L. Zhang, Y. Q. Tan, and D. E. Resasco: Chem. Phys. Lett. 422 (2006) 198[CrossRef].
  50. C. Mattevi, C. T. Wirth, S. Hofmann, R. Blume, M. Cantoro, C. Ducati, C. Cepek, A. Knop-Gericke, A. Goldoni, R. Schlogl, and J. Robertson: J. Phys. Chem. C 112 (2008) 12207.
  51. R. Xiang, Z. Yang, Q. Zhang, G. Luo, W. Qiaun, F. Wei, M. Kadowaki, E. Einarsson, and S. Maruyama: J. Phys. Chem. C 112 (2008) 4892.
  52. M. Pinault, V. Pichot, H. Khodja, P. Launois, C. Reynaud, and M. M. L'Hermitage: Nano Lett. 5 (2005) 2394[CrossRef].
  53. G. Eres, A. A. Puretzky, D. B. Geohegan, and H. Cui: Appl. Phys. Lett. 84 (2004) 1759[AIP Scitation].
  54. A. A. Puretzky, D. B. Geohegan, S. Jesse, I. N. Ivanov, and G. Eres: Appl. Phys. A 81 (2005) 223[CrossRef].
  55. K. Hasegawa and S. Noda: ACS Nano 5 (2011) 975.
  56. S. L. Kang, C. Kocabas, T. Ozel, M. Shim, N. Pimparkar, M. A. Alam, S. V. Rotkin, and J. A. Rogers: Nat. Nanotechnol. 2 (2007) 230.
  57. H. Kataura, Y. Kjumazawa, Y. Maniwa, Y. Ohtsuka, R. Sen, and S. Suzuki: Carbon 38 (2000) 1691.
  58. A. L. Giermann and C. V. Thompson: Appl. Phys. Lett. 86 (2005) 121903[AIP Scitation].
  59. C. Zhang, F. Yan, C. S. Allen, B. C. Bayer, S. Hofmann, B. J. Hickey, D. Cott, G. Zhong, and J. Robertson: J. Appl. Phys. 108 (2010) 24311[AIP Scitation].
  60. W. R. Tyson and W. A. Miller: Surf. Sci. 62 (1977) 267[CrossRef].
  61. L. Vitos, A. V. Ruban, H. L. Skriver, and J. Kollár: Surf. Sci. 411 (1998) 186[CrossRef].
  62. C. Sun and J. C. Berg: J. Chromatogr. A 969 (2002) 59.
  63. R. K. Iler: Chemistry of Silica (Wiley, New York, 1998).
  64. M. Marlo and V. Milman: Phys. Rev. B 62 (2000) 2899[APS].
  65. G. Eres, A. A. Kinkhabwata, H. T. Cui, D. B. Geohegan, A. A. Puretzky, and D. H. Lowdnes: J. Phys. Chem. B 109 (2005) 16684[CrossRef].
  66. N. Chakrapani, B. Wei, A. Carrillo, P. M. Ajayan, and R. S. Kane: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101 (2004) 4009.
  67. S. Esconjauregui, M. Fouquet, B. C. Bayer, C. Ducati, R. Smajda, S. Hofmann, and J. Robertson: ACS Nano 4 (2010) 7431.
  68. S. Esconjauregui, B. C. Bayer, C. T. Wirth, S. Hofmann, and J. Robertson: Appl. Phys. Lett. 95 (2009) 173115[AIP Scitation].
  69. C. S. Esconjauregui, M. Fouquet, B. C. Bayer, E. Eslava, S. Khachadorian, S. Hofmann, and J. Robertson: J. Appl. Phys. 109 (2011) 044303[AIP Scitation].
  70. J. Dijon, P. D. Szkutnik, and A. Founrier: Carbon 48 (2010) 3953.
  71. S. Esconjauregui, B. C. Bayer, M. Fouquet, C. T. Wirth, Y. Fan, R. Xie, C. Ductai, C. Baehtz, C. Castellarin-Cudia, S. Bhardwaj, C. Cepek, S. Hofmann, and J. Robertson: J. Appl. Phys. 109 (2011) 114312[AIP Scitation].
  72. K. Liu, K. Jiang, C. Feng, Z. Chen, and S. S. Fan: Carbon 43 (2005) 2850.
  73. C. Li, H. Zhu, K. Suenaga, J. Wei, K. Wang, and D. Wu: Mater. Lett. 63 (2009) 1366.
  74. C. Zhang, C. T. Wirth, A. Parvez, C. Ducati, S. Hofmann, and J. Robertson: Diamond Relat. Mater. 17 (2008) 1447.
  75. S. Pisana, A. Parvez, S. Hofmann, A. C. Ferrari, and J. Robertson: Physica E 37 (2007) 1[CrossRef].
  76. A. R. Harutyunyan, G. Chen, T. M. Paronyan, E. M. Pigos, O. A. Kuznetsov, E. A. Stach, and G. U. Sumanasekera: Science 326 (2009) 116.
  77. B. C. Bayer, S. Hofmann, C. Castellarin-Cudia, R. Blume, C. Baehtz, S. Esconjaurequi, C. T. Wirth, R. A. Oliver, C. Ducati, A. Knop-Gericke, R. Schlogl, A. Goldoni, C. Cepek, and J. Robertson: J. Phys. Chem. C 115 (2011) 4359.
  78. B. C. Bayer, C. Zhang, R. Blume, F. Yan, M. Fouquet, C. T. Wirth, R. S. Weatherup, L. Lin, C. Baehrz, R. A. Oliver, A. Knop-Geriche, R. Schlogl, S. Hofmann, and J. Robertson: J. Appl. Phys. 109 (2011) 114314[AIP Scitation].

|TOP|  |Previous Article| |Next Article|  |Table of Contents| |JJAP Home|
Copyright © 2013 The Japan Society of Applied Physics
Contact Information