最終更新 2026-10-09

カーボンナノチューブとは

Carbon Nanotube (CNT)

カーボンナノチューブ(CNT)とは、炭素の六角形格子(グラフェン)を筒状に丸めた、直径がナノメートルオーダーの円筒状材料です。巻き方(カイラリティ)によって金属的にも半導体的にも振る舞い、高い電流密度耐性と優れた電気・熱伝導性を持つため、次世代の配線材料やトランジスタチャネルの候補として研究されています。

目次6項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 関連用語
  5. 比較・違いを学ぶ
  6. 出典・参考資料

定義・解説

カーボンナノチューブ(CNT)とは、炭素原子の六角形格子(グラフェン)を筒状に丸めた直径ナノメートルオーダーの円筒状材料です。巻き方(カイラリティ)によって金属的にも半導体的にも振る舞い、高い電流密度耐性と優れた電気・熱伝導性を持ちます。

半導体型CNTは高い移動度を生かしたトランジスタのチャネル材料として研究され、シリコン微細化の限界を超える次世代トランジスタの候補とされています。配線材料、放熱材、センサー、複合材料など応用は多岐にわたります。グラフェンと並ぶ炭素系ナノ材料の代表です。

カーボンナノチューブは、グラフェンを丸めた円筒構造で、その巻き方(カイラリティ)によって金属のように電気を通すものと半導体になるものに分かれます。直径はナノメートルオーダーと極めて細く、高い電流密度に耐え、優れた電気・熱伝導性と機械的強度を持ちます。

半導体型CNTは高い移動度を生かしてトランジスタのチャネル材料として研究され、シリコン微細化の限界を超える次世代トランジスタの候補とされています。ただし金属型と半導体型を分離・配列する製造技術が課題です。配線、放熱材、センサー、複合材料など応用範囲は広いです。

図解

カーボンナノチューブ(CNT)の性質と応用の候補
高い電気・熱伝導性と強度を持つが、位置と種類の制御が難しい。

よくある質問(FAQ)

カーボンナノチューブ(CNT)とは何ですか?
炭素の六角形格子(グラフェン)を筒状に丸めた直径ナノメートルの円筒状材料です。高い電流密度耐性と優れた電気・熱伝導性、機械的強度を持ちます。
なぜ金属性と半導体性があるのですか?
チューブの巻き方(カイラリティ)によってバンド構造が変わり、金属のように電気を通すものと半導体になるものに分かれます。トランジスタには半導体型を選別して使う必要があります。
CNTはトランジスタに使えますか?
半導体型CNTは高移動度を生かした次世代トランジスタのチャネル材料として研究されています。金属型と半導体型の分離や高密度配列の制御が実用化の課題です。

関連する装置カテゴリ

同じトピックの用語

プロセスノード・トランジスタ のトピックで関連する用語です。

同じトピックの企業

TSMC(台湾積体電路製造)台湾Samsung Electronics(サムスン電子)韓国Intel米国GlobalFoundries米国STMicroelectronics(ST)スイス

比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. 東京エレクトロン nanotec museum「半導体用語集:カーボンナノチューブ」(2026/10/07 確認)