JPH02232232A - 単分子吸着膜の累積方法 - Google Patents
単分子吸着膜の累積方法Info
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- JPH02232232A JPH02232232A JP1052282A JP5228289A JPH02232232A JP H02232232 A JPH02232232 A JP H02232232A JP 1052282 A JP1052282 A JP 1052282A JP 5228289 A JP5228289 A JP 5228289A JP H02232232 A JPH02232232 A JP H02232232A
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- adsorption film
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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- B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
- B05D1/185—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping applying monomolecular layers
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
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- Silicon Polymers (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、分子エレクトロニクス、バイオエレクトロニ
クスなどの超薄膜を形成するのに好適に利用できる単分
子吸着膜の形成及び累積方法に関し、さらに、詳しくは
、機能性をもたせた超薄膜を積み重ねて、より機能性分
子構築体を作るための単分子膜の形成方法及び累積方法
に関するものである。
クスなどの超薄膜を形成するのに好適に利用できる単分
子吸着膜の形成及び累積方法に関し、さらに、詳しくは
、機能性をもたせた超薄膜を積み重ねて、より機能性分
子構築体を作るための単分子膜の形成方法及び累積方法
に関するものである。
従来の技術
従来の単分子膜の累積方法としては、ラングミュアφプ
ロジェット法（ＬＢ法）がある。ＬＢ法によりＸ型、Ｙ
型、Ｚ型といった各柾の単分子膜の累積が行なわれる。
ロジェット法（ＬＢ法）がある。ＬＢ法によりＸ型、Ｙ
型、Ｚ型といった各柾の単分子膜の累積が行なわれる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、従来のＬＢ法によって形成された単分子
膜の累積膜では、単分子膜間の結合が，イオン結合もし
くは分子間力による結合であり、その結合力はきわめて
弱い。したがって、従来のＬＢ法Ｖよる累積膜では、化
学処理．５ たとえば，触媒重合などを行なうと、累積
膜が崩れたり、剥離を起こしたりし，、超薄膜に機能性
を生じさせることが出来なかった。また、吸着膜はジロ
キナン結合という化学結合を形成するた．め、前述の化
学処理等にも鹸え得ることはわかっていたが、クロルシ
リル基の反応性が高いために、適当な累積法が今までな
かった。
膜の累積膜では、単分子膜間の結合が，イオン結合もし
くは分子間力による結合であり、その結合力はきわめて
弱い。したがって、従来のＬＢ法Ｖよる累積膜では、化
学処理．５ たとえば，触媒重合などを行なうと、累積
膜が崩れたり、剥離を起こしたりし，、超薄膜に機能性
を生じさせることが出来なかった。また、吸着膜はジロ
キナン結合という化学結合を形成するた．め、前述の化
学処理等にも鹸え得ることはわかっていたが、クロルシ
リル基の反応性が高いために、適当な累積法が今までな
かった。
課題を解決するための手段
本発明の単分子吸着膜の形成方法は、以上の課題を解決
するために発明されたもので、一・方の末端基が、クロ
ルシリル基（モノクロルシリル基、ジクロルシリル基、
トリクロルシリル基）である吸着用有機分ｒを用い、
表面に水酸基が現われＣいる被吸着体と、好まし，くけ
シロキサン結合を形成し，て結合することを特徴とする
。
するために発明されたもので、一・方の末端基が、クロ
ルシリル基（モノクロルシリル基、ジクロルシリル基、
トリクロルシリル基）である吸着用有機分ｒを用い、
表面に水酸基が現われＣいる被吸着体と、好まし，くけ
シロキサン結合を形成し，て結合することを特徴とする
。
吸着用佇機分“｛一の他方の末端基はクｌ′Ｉルメチル
基（モノクロルメチル基、ジクロルメヂル基、トリクロ
ルメチル基）であるのが、後述の累積時に好適である。
基（モノクロルメチル基、ジクロルメヂル基、トリクロ
ルメチル基）であるのが、後述の累積時に好適である。
又、本発明の単分吸着膜の累積方法は、上記川分子吸着
膜形成後に単分子吸着膜の末端基のクｒ７ルメヂル基の
塩素原子を好ましくは中性、またはアルカリ性水溶液中
で、水酸基に置換させ、累積が可能と成るようにするも
のである。
膜形成後に単分子吸着膜の末端基のクｒ７ルメヂル基の
塩素原子を好ましくは中性、またはアルカリ性水溶液中
で、水酸基に置換させ、累積が可能と成るようにするも
のである。
作 用
吸着用有機分子の一方の末端基はクロルシリル基になっ
ており、被吸着体の水酸基と化学吸着反応を生じてシ自
キサン結合をづる。吸着用有機分子の他方の末端基をク
ロルメチル基とすることにより、化学吸軒反応にはまっ
たく盟与せず、またクロルシリル基とも反応しない。他
方の末端基であるクロルメチル基の塩素原了は、中性、
もし７くは、アルカリ性水溶液で容易に水酸基に変化す
る。
ており、被吸着体の水酸基と化学吸着反応を生じてシ自
キサン結合をづる。吸着用有機分子の他方の末端基をク
ロルメチル基とすることにより、化学吸軒反応にはまっ
たく盟与せず、またクロルシリル基とも反応しない。他
方の末端基であるクロルメチル基の塩素原了は、中性、
もし７くは、アルカリ性水溶液で容易に水酸基に変化す
る。
したがって、吸着処理を無水状態で行ない、吸着後、た
とえば、弱アルカリ処理すると単分子吸着膜表面には水
酸基が′＋１１λぶことになり、新たな吸ｎ反応が可能
となる。し，たがって、以上の工程を繰り返せば単分子
吸着膜の累積が可能となる。
とえば、弱アルカリ処理すると単分子吸着膜表面には水
酸基が′＋１１λぶことになり、新たな吸ｎ反応が可能
となる。し，たがって、以上の工程を繰り返せば単分子
吸着膜の累積が可能となる。
実施例
本発明の一実施例の単分子吸着膜の累積方υ、１を第１
図・一第４Ｎを用い”Ｃ段階的に説明する６ 第１図〜
第４図は、断面模式図である。
図・一第４Ｎを用い”Ｃ段階的に説明する６ 第１図〜
第４図は、断面模式図である。
まず、吸着用有機分子１として８−クロｃ＋オクチルト
ＩＪクロロシランを用いた。この＠芒用有機分子は、一
方の末端基がトリクロロシランｕ２であり７ 他方の末
端基がクロルメチル基３である。
ＩＪクロロシランを用いた。この＠芒用有機分子は、一
方の末端基がトリクロロシランｕ２であり７ 他方の末
端基がクロルメチル基３である。
これを１ｒｒｉｒｎｏ ｌ／ ｌのｎ−ヘキサデカン溶
液にし、吸着試薬とした．被吸着体とし゛ζシリコン基
板４を用いた。シリコン基板表面には自然酸化膜５が形
成され、水酸基６が表面に露出した状態になっている。
液にし、吸着試薬とした．被吸着体とし゛ζシリコン基
板４を用いた。シリコン基板表面には自然酸化膜５が形
成され、水酸基６が表面に露出した状態になっている。
本被吸着用基板としでは、自然酸化膜が形成された状態
で使用した。前記シリコン基板４を前記吸着試薬に１時
間浸漬し、クロロホルムで洗浄を行なった。浸漬の温度
は３０度で行なった。また、浸漬中の雰囲気は窒素雰囲
！Ａにて行なった。以上により、前記シリコン基板４表
面番・：前記吸着用有機分子１がシロキサン結合１０を
形成して化学＠着し、単分子吸着膜７が形成された。
で使用した。前記シリコン基板４を前記吸着試薬に１時
間浸漬し、クロロホルムで洗浄を行なった。浸漬の温度
は３０度で行なった。また、浸漬中の雰囲気は窒素雰囲
！Ａにて行なった。以上により、前記シリコン基板４表
面番・：前記吸着用有機分子１がシロキサン結合１０を
形成して化学＠着し、単分子吸着膜７が形成された。
吸着膜形成の確認は、フーリエ変換赤外線吸収スペクト
ルで確認した（第１図、第２図）。
ルで確認した（第１図、第２図）。
つぎに、前記単分子吸着膜７表面に現われているクロル
メチル基３の水酸基化処理を行なった。
メチル基３の水酸基化処理を行なった。
前記′Ｉ１１分子吸若膜７が形成♂れたシリコン基板４
をＬｖｔ％／１の水酸化マグネシウム水溶液に１５分間
浸漬した。浸漬の温度は室温で、また、その雰囲気は空
気中にで行なった。弱フルカリ性水溶液中で浸漬を行な
うことにより、慴分了吸着膜７のクロルメチル基３の塩
素原子が水酸基８に置換された。したがって、前記単分
子吸着膜の表面には一様に水酸基８が露出した状態とな
り、さらなる吸着反応が可能な状態となった。水酸基８
への置換は、フーリエ変換赤久線吸収スベクｌ・ルのｃ
−ｃ ｉに関する吸収スペクトルが減少し、かつ、Ｃ−
０−Ｈに関する吸収スペクトルが新たに現われたことに
よって確認した（第３図）。
をＬｖｔ％／１の水酸化マグネシウム水溶液に１５分間
浸漬した。浸漬の温度は室温で、また、その雰囲気は空
気中にで行なった。弱フルカリ性水溶液中で浸漬を行な
うことにより、慴分了吸着膜７のクロルメチル基３の塩
素原子が水酸基８に置換された。したがって、前記単分
子吸着膜の表面には一様に水酸基８が露出した状態とな
り、さらなる吸着反応が可能な状態となった。水酸基８
への置換は、フーリエ変換赤久線吸収スベクｌ・ルのｃ
−ｃ ｉに関する吸収スペクトルが減少し、かつ、Ｃ−
０−Ｈに関する吸収スペクトルが新たに現われたことに
よって確認した（第３図）。
つぎに、単分子吸着膜の累積を行な，，た６ 累積に用
いた吸着用有機分子９は、前記８−クロロオクチルトリ
ク口ロシランを用いた。被吸着体は、前記水酸基８化し
た単分子吸着膜７の形成されたシリコン基板４を用いた
。吸着法は、前回と同じ浸漬法で行なった。吸着試薬の
濃度、吸着時間、吸着温度、および吸着時の雰囲気は、
すべて前述と同じ条件で行なった。その結果、前記水酸
基化した単分子吸着膜上に前記吸着用有機分子がシロキ
サン結合１０を形成して化学吸着し、単分子吸着膜の累
積膜１１が形成された。累積膜が形成されたことの確認
は、フーリエ変換赤外線吸収スペクトルのＣＨ２に関す
る吸収スペクトルがほぼ２倍に増大したことによって確
認した（第４図）。
いた吸着用有機分子９は、前記８−クロロオクチルトリ
ク口ロシランを用いた。被吸着体は、前記水酸基８化し
た単分子吸着膜７の形成されたシリコン基板４を用いた
。吸着法は、前回と同じ浸漬法で行なった。吸着試薬の
濃度、吸着時間、吸着温度、および吸着時の雰囲気は、
すべて前述と同じ条件で行なった。その結果、前記水酸
基化した単分子吸着膜上に前記吸着用有機分子がシロキ
サン結合１０を形成して化学吸着し、単分子吸着膜の累
積膜１１が形成された。累積膜が形成されたことの確認
は、フーリエ変換赤外線吸収スペクトルのＣＨ２に関す
る吸収スペクトルがほぼ２倍に増大したことによって確
認した（第４図）。
発明の効果
本発明の単分子吸着膜の形成方法によれば、従来のＬＢ
法では不可能であった超薄膜の化学処理、たとえば、触
媒重合などが可能となる。また、本発明の単分子吸着膜
の累積方法によれば、従来吸着法では単分子膜しか形成
できなかったのに比してより容易に累積膜を形成でき、
機能性超薄膜を必要とする分子エレクトロニクス、バイ
オエレクトロニクスなどの分野に与える効果は、非常に
大なるものがあるといえる。
法では不可能であった超薄膜の化学処理、たとえば、触
媒重合などが可能となる。また、本発明の単分子吸着膜
の累積方法によれば、従来吸着法では単分子膜しか形成
できなかったのに比してより容易に累積膜を形成でき、
機能性超薄膜を必要とする分子エレクトロニクス、バイ
オエレクトロニクスなどの分野に与える効果は、非常に
大なるものがあるといえる。
第１図〜第４図は、本発明の一実施例における単分子吸
着膜の形成方法及び累積方法を段階的に示した断面模式
図である。 １，９・・・吸着用脊機分子、２・・・トリクロロシラ
ン基、３・・・クロルメチル基、４・・・シリコン基板
、５・・・自然酸化膜、６．８・・・水酸基、７・・・
単分子吸着膜、１０・・・シロキサン結合、１１・・・
累積膜代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１
図 篤 ３ 図 Φ
着膜の形成方法及び累積方法を段階的に示した断面模式
図である。 １，９・・・吸着用脊機分子、２・・・トリクロロシラ
ン基、３・・・クロルメチル基、４・・・シリコン基板
、５・・・自然酸化膜、６．８・・・水酸基、７・・・
単分子吸着膜、１０・・・シロキサン結合、１１・・・
累積膜代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１
図 篤 ３ 図 Φ
Claims (5)
- （１）一方の末端基が、クロルシリル基である吸着用有
機分子を用い、表面に水酸基が現われている被吸着体と
結合することを特徴とする単分子吸着膜の形成方法。 - （２）吸着用有機分子の他方の末端基がクロルメチル基
であることを特徴とする請求項１記載の単分子吸着膜の
形成方法。 - （３）単分子吸着膜形成時に吸着用有機分子の一方の末
端基のクロルシリル基が被吸着体とシロキサン結合を形
成することを特徴とする請求項１又は２記載の単分子吸
着膜の形成方法。 - （４）請求項２又は３記載の方法で単分子吸着膜形成後
に吸着用有機分子の他方の末端基のクロルメチル基の塩
素原子を水酸基に置換することを特徴とする単分子吸着
膜の累積方法。 - （５）単分子吸着膜形成後に吸着用有機分子の他方の末
端基のクロルメチル基の塩素原子を水酸基に置換する工
程が中性、または、フルカリ性水溶液中で行なわれるこ
とを特徴とする請求項４記載の単分子吸着膜の累積方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1052282A JPH0725889B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 単分子吸着膜の累積方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1052282A JPH0725889B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 単分子吸着膜の累積方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02232232A true JPH02232232A (ja) | 1990-09-14 |
| JPH0725889B2 JPH0725889B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=12910441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1052282A Expired - Fee Related JPH0725889B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 単分子吸着膜の累積方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725889B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5391913A (en) * | 1991-12-27 | 1995-02-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device |
| CN114045492A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-02-15 | 苏州金宏气体股份有限公司 | 一种用于电子级羰基硫存储容器的界面处理工艺及应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61122925A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 記録媒体の製造方法 |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP1052282A patent/JPH0725889B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61122925A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 記録媒体の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5391913A (en) * | 1991-12-27 | 1995-02-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device |
| CN114045492A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-02-15 | 苏州金宏气体股份有限公司 | 一种用于电子级羰基硫存储容器的界面处理工艺及应用 |
| CN114045492B (zh) * | 2021-12-28 | 2024-02-27 | 金宏气体股份有限公司 | 一种用于电子级羰基硫存储容器的界面处理工艺及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0725889B2 (ja) | 1995-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |