JPH0671576B2 - 単分子吸着累積膜形成方法 - Google Patents
単分子吸着累積膜形成方法Info
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- JPH0671576B2 JPH0671576B2 JP63160061A JP16006188A JPH0671576B2 JP H0671576 B2 JPH0671576 B2 JP H0671576B2 JP 63160061 A JP63160061 A JP 63160061A JP 16006188 A JP16006188 A JP 16006188A JP H0671576 B2 JPH0671576 B2 JP H0671576B2
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- monomolecular
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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
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、任意の基板上に、膜内にジアセチレン結合を
有する単分子吸着累積膜を、化学吸着法及び酸化反応を
用いて形成することを特徴としたものであり、導電膜及
び絶縁膜等として半導体産業全般に利用できるものであ
る。
有する単分子吸着累積膜を、化学吸着法及び酸化反応を
用いて形成することを特徴としたものであり、導電膜及
び絶縁膜等として半導体産業全般に利用できるものであ
る。
従来の技術 従来より、ポリジアセチレン化合物は、分子内に非常に
長い共役ポリジアセチレン結合を有することから、非線
形光学効果や導電性など機能性に富む材料として注目さ
れている。そこでこのポリマーをモノマー分子から重合
させて形成する手法として、より機能性の高い結晶を得
るために、ラングシュア・ブロジェット法や真空蒸着法
などが検討されている。
長い共役ポリジアセチレン結合を有することから、非線
形光学効果や導電性など機能性に富む材料として注目さ
れている。そこでこのポリマーをモノマー分子から重合
させて形成する手法として、より機能性の高い結晶を得
るために、ラングシュア・ブロジェット法や真空蒸着法
などが検討されている。
発明が解決しようとする課題 例えば、ラングシュア・ブロジェット法を用いた場合、
あらかじめモノマーの分子配向性・密度等を自在に制御
できるので、エネルギー線照射などに対する反応性を容
易に制御できる。
あらかじめモノマーの分子配向性・密度等を自在に制御
できるので、エネルギー線照射などに対する反応性を容
易に制御できる。
しかし、この手法で単分子膜を作成する場合、2Bトラフ
内の水面上のジアセチレンモノマーが、外部からの表面
圧にかかわらず結晶化して欠陥をつくり、結果として、
重合後ある一定の長さまでの共役長しか持てないという
問題があった。
内の水面上のジアセチレンモノマーが、外部からの表面
圧にかかわらず結晶化して欠陥をつくり、結果として、
重合後ある一定の長さまでの共役長しか持てないという
問題があった。
一方、真空蒸着法によるポリジアセチレンの形成も、製
法上、過度に加熱するとモノマーの分解が発生したりす
る問題があった。
法上、過度に加熱するとモノマーの分解が発生したりす
る問題があった。
課題を解決するための手段 本発明は上述のような、従来の問題点に鑑みなされたも
のである。すなわち、化学吸着法と種々の酸化反応を併
用して、膜内にジアセチレン結合を有する単分子吸着累
積膜を、任意の基板上に形成することを特徴とするもの
である。
のである。すなわち、化学吸着法と種々の酸化反応を併
用して、膜内にジアセチレン結合を有する単分子吸着累
積膜を、任意の基板上に形成することを特徴とするもの
である。
作用 本発明により、液用での吸着反応であるために膜内に欠
陥を持たず、また、膜間が化学結合で結ばれるため非常
に安定なジアセチレン系単分子吸着累積膜を形成するこ
とができる。
陥を持たず、また、膜間が化学結合で結ばれるため非常
に安定なジアセチレン系単分子吸着累積膜を形成するこ
とができる。
実施例 本発明の第１の実施例と第１図に基づいて説明する。第
１図（ａ）において、表面にSiO2の形成されたSi基板１
の上に、分子内にアセチレン結合を有するシラン界面活
性剤（たとえばHC≡Ｃ−（CH2）ｍ−SiCl3,（ｍは整
数））を化学吸着法で、基板１の表面で反応させ、第１
図（ｂ）に示すように単分子吸着膜２を形成する。例え
ば、CH≡Ｃ−（CH2）17−SiCl3を用い、室温で１×10-2
mol/L（２×10-3〜５×10-2mol/Lの範囲でよい）の濃度
で溶かした80％ｎ、ヘキサン、12％四塩化炭素、８％ク
ロロホルム中に浸漬し、SiO2表面上で の結合３を形成する。ここで、第１図（ｃ）に示すよう
に単分子吸着膜２のアセチレン基４は基板表面に並んで
成膜されている。次に、単分子吸着膜２の上に、分子内
にアセチレン結合をもつ長鎖脂肪酸（たとえば、HC≡Ｃ
−（CH2）ｎ−COOH,（ｎは整数））を用いて、酸化カッ
プリング法によって、吸着膜２の表面で反応させ、第１
図（ｄ）に示すように２層目の累積膜５を形成する。例
えば、CH≡Ｃ−（CH2）17−COOHを用い、第一塩化銅、T
MDAを含むアセトン溶液中２×10-2mol/Lの濃度にて酸素
存在下で約50℃にて浸漬すると、第１図（ｅ）に示すよ
うに吸着膜２の表面でジアセチレン結合６を形成する。
このとき、累積膜５のカルボキシル基７は、膜５の表面
に並んで成膜されている。
１図（ａ）において、表面にSiO2の形成されたSi基板１
の上に、分子内にアセチレン結合を有するシラン界面活
性剤（たとえばHC≡Ｃ−（CH2）ｍ−SiCl3,（ｍは整
数））を化学吸着法で、基板１の表面で反応させ、第１
図（ｂ）に示すように単分子吸着膜２を形成する。例え
ば、CH≡Ｃ−（CH2）17−SiCl3を用い、室温で１×10-2
mol/L（２×10-3〜５×10-2mol/Lの範囲でよい）の濃度
で溶かした80％ｎ、ヘキサン、12％四塩化炭素、８％ク
ロロホルム中に浸漬し、SiO2表面上で の結合３を形成する。ここで、第１図（ｃ）に示すよう
に単分子吸着膜２のアセチレン基４は基板表面に並んで
成膜されている。次に、単分子吸着膜２の上に、分子内
にアセチレン結合をもつ長鎖脂肪酸（たとえば、HC≡Ｃ
−（CH2）ｎ−COOH,（ｎは整数））を用いて、酸化カッ
プリング法によって、吸着膜２の表面で反応させ、第１
図（ｄ）に示すように２層目の累積膜５を形成する。例
えば、CH≡Ｃ−（CH2）17−COOHを用い、第一塩化銅、T
MDAを含むアセトン溶液中２×10-2mol/Lの濃度にて酸素
存在下で約50℃にて浸漬すると、第１図（ｅ）に示すよ
うに吸着膜２の表面でジアセチレン結合６を形成する。
このとき、累積膜５のカルボキシル基７は、膜５の表面
に並んで成膜されている。
次に、再び化学吸着法によって前記シラン界面活性剤を
２層目の累積膜５の表面で反応させ、第１図（ｆ）に示
すように３層目の累積膜８を形成する。このとき、累積
膜８は２層目の累積膜５の表面のカルボキシル基７と の結合９を形成する。また、累積膜８の表面では、アセ
チレン結合10が並んで成膜されている。そこで次に遠紫
外線などのエネルギ線11を、第１図（ｈ）に示すように
累積膜全面に照射すると、第１図（ｉ）に示すように前
記ジアセチレン結合６は隣り同士で重合し、ポリジアセ
チレン結合12を結成する。
２層目の累積膜５の表面で反応させ、第１図（ｆ）に示
すように３層目の累積膜８を形成する。このとき、累積
膜８は２層目の累積膜５の表面のカルボキシル基７と の結合９を形成する。また、累積膜８の表面では、アセ
チレン結合10が並んで成膜されている。そこで次に遠紫
外線などのエネルギ線11を、第１図（ｈ）に示すように
累積膜全面に照射すると、第１図（ｉ）に示すように前
記ジアセチレン結合６は隣り同士で重合し、ポリジアセ
チレン結合12を結成する。
次に、第２の実施例を第２図に基づいて説明する。ま
ず、本発明の第１の実施例の第１図（ａ）〜（ｃ）まで
と同様の工程を行い、単分子吸着膜２を形成する。次
に、膜２の上に分子内にアセチレン結合をもつ長鎖アル
コール（たとえば、HC≡C-（CH2）m-OH,（ｍは整数））
を用いて、ジインジオール酸化法を用いて、吸着膜13の
表面で反応させ、第２図（ａ）に示すように２層目の累
積膜13を形成する。例えば、CH≡C-（CH2）17-OHを用
い、酸化クロム（IV）、硫酸を含むアセトン溶液中１×
10-2mol/Lの濃度にて、約０℃に温度を下げて浸漬する
と、第２図（ｂ）に示すように吸着膜２の表面でジアセ
チレン結合14を形成する。このとき、累計膜13の水酸基
15は膜13の表面に並んで成膜されている。次に、再び化
学吸着法によって前記シラン界面活性剤を２層目の累積
膜13の表面で反応させ、第２図（ｃ）に示すように３層
目の累積膜16を形成する。このとき、累積膜16は第２図
（ｄ）に示すように２層目の累積膜13の表面の水酸基15
と の結合17を形成する。そこで次に遠紫外線などのエネル
ギー線11を、第２図（ｅ）に示すように膜全面に照射す
ると、第２図（ｆ）に示すように前記ジアセチレン結合
14は隣り同士で重合し、ポリジアセチレン結合18を形成
する。
ず、本発明の第１の実施例の第１図（ａ）〜（ｃ）まで
と同様の工程を行い、単分子吸着膜２を形成する。次
に、膜２の上に分子内にアセチレン結合をもつ長鎖アル
コール（たとえば、HC≡C-（CH2）m-OH,（ｍは整数））
を用いて、ジインジオール酸化法を用いて、吸着膜13の
表面で反応させ、第２図（ａ）に示すように２層目の累
積膜13を形成する。例えば、CH≡C-（CH2）17-OHを用
い、酸化クロム（IV）、硫酸を含むアセトン溶液中１×
10-2mol/Lの濃度にて、約０℃に温度を下げて浸漬する
と、第２図（ｂ）に示すように吸着膜２の表面でジアセ
チレン結合14を形成する。このとき、累計膜13の水酸基
15は膜13の表面に並んで成膜されている。次に、再び化
学吸着法によって前記シラン界面活性剤を２層目の累積
膜13の表面で反応させ、第２図（ｃ）に示すように３層
目の累積膜16を形成する。このとき、累積膜16は第２図
（ｄ）に示すように２層目の累積膜13の表面の水酸基15
と の結合17を形成する。そこで次に遠紫外線などのエネル
ギー線11を、第２図（ｅ）に示すように膜全面に照射す
ると、第２図（ｆ）に示すように前記ジアセチレン結合
14は隣り同士で重合し、ポリジアセチレン結合18を形成
する。
発明の効果 本発明によれば、分子オーダーでピンホールがなく、し
かも有効共役長の非常に長いポリジアセチレンの単分子
吸着累積膜の形成が可能となる。
かも有効共役長の非常に長いポリジアセチレンの単分子
吸着累積膜の形成が可能となる。
第１図は本発明の第１の実施例の単分子吸着累積膜形成
方法の工程断面図で、（ａ），（ｂ），（ｄ），
（ｆ），（ｈ）は基板断面図、（ｃ），（ｅ），
（ｇ），（ｉ）はそれぞれ（ｂ），（ｄ），（ｆ），
（ｈ）の要部拡大図、第２図は本発明の第２の実施例の
単分子吸着累積膜形成方法の工程断面図で、（ａ），
（ｃ），（ｅ）は基板断面図、（ｂ），（ｄ），（ｆ）
はそれぞれ（ａ），（ｃ），（ｅ）の要部拡大図であ
る。 １……基板、２……単分子吸着膜、3,9,17……結合、4,
10……アセチレン結合、5,13……２層目の累積膜、6,14
……ジアセチレン結合、７……カルボキシル基、8,16…
…３層目の累積膜、11……エネルギー線、12,18……ポ
リジアセチレン結合、15……水酸基。
方法の工程断面図で、（ａ），（ｂ），（ｄ），
（ｆ），（ｈ）は基板断面図、（ｃ），（ｅ），
（ｇ），（ｉ）はそれぞれ（ｂ），（ｄ），（ｆ），
（ｈ）の要部拡大図、第２図は本発明の第２の実施例の
単分子吸着累積膜形成方法の工程断面図で、（ａ），
（ｃ），（ｅ）は基板断面図、（ｂ），（ｄ），（ｆ）
はそれぞれ（ａ），（ｃ），（ｅ）の要部拡大図であ
る。 １……基板、２……単分子吸着膜、3,9,17……結合、4,
10……アセチレン結合、5,13……２層目の累積膜、6,14
……ジアセチレン結合、７……カルボキシル基、8,16…
…３層目の累積膜、11……エネルギー線、12,18……ポ
リジアセチレン結合、15……水酸基。
Claims (2)
- 【請求項１】任意の基板上に分子内にアセチレン結合を
有するシラン系単分子吸着膜を形成する工程と、 酸化カップリング反応を用いて、分子内にアセチレン結
合を有する脂肪族単分子膜を、前記単分子吸着膜に結合
させる工程とを行うことを特徴とする単分子吸着累積膜
形成方法。 - 【請求項２】任意の基板上に分子内にアセチレン結合を
有するシラン系単分子吸着膜を形成する工程と、 ジインジオール酸化反応を用いて、分子内にアセチレン
結合を有するアルコール系単分子膜を前記単分子吸着膜
に結合させる工程とを行うことを特徴とする単分子吸着
累積膜形成方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160061A JPH0671576B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 単分子吸着累積膜形成方法 |
| EP93202997A EP0584891B1 (en) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Method for the formation of built-up films of monomolecular layers using silane compounds having an acetylene bond |
| DE68927865T DE68927865T2 (de) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Verfahren zur Herstellung von aus monomolekularen Schichten aufgebauten Filmen unter Anwendung von Silanen, die Acetylen- bindungen enthalten |
| DE68915873T DE68915873T2 (de) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Verfahren zur Herstellung von monomolekularen Adsorptionsfilmen oder aus monomolekularen Schichten aufgebauten Filmen unter Anwendung von Silanen, die Acetylen- oder Diacetylenbindungen enthalten. |
| US07/371,893 US5035782A (en) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Method for the formation of monomolecular adsorption films or built-up films of monomolecular layers using silane compounds having an acetylene or diacetylene bond |
| EP89306531A EP0351092B1 (en) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Method for the formation of monomolecular adsorption films or built-up films of monomolecular layers using silane compounds having an acetylene or diacetylene bond |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160061A JPH0671576B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 単分子吸着累積膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH029478A JPH029478A (ja) | 1990-01-12 |
| JPH0671576B2 true JPH0671576B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=15707058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63160061A Expired - Fee Related JPH0671576B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | 単分子吸着累積膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0671576B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8178164B2 (en) | 2006-04-12 | 2012-05-15 | Panasonic Corporation | Method of forming organic molecular film structure and organic molecular film structure |
-
1988
- 1988-06-28 JP JP63160061A patent/JPH0671576B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH029478A (ja) | 1990-01-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |