JPH0725889B2 - 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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- JPH0725889B2 JPH0725889B2 JP1052282A JP5228289A JPH0725889B2 JP H0725889 B2 JPH0725889 B2 JP H0725889B2 JP 1052282 A JP1052282 A JP 1052282A JP 5228289 A JP5228289 A JP 5228289A JP H0725889 B2 JPH0725889 B2 JP H0725889B2
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- 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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- 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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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・ブ
ロジェット法（LB法）がある。LB法によりＸ型、Ｙ型、
Ｚ型といった各種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型といった各種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法による累積膜では、化学処
理、たとえば、触媒重合などを行なうと、累積度が崩れ
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、吸着膜はシロキサン結合
という化学結合を形成するため、前述の化学処理等にも
耐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。
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法による累積膜では、化学処
理、たとえば、触媒重合などを行なうと、累積度が崩れ
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、吸着膜はシロキサン結合
という化学結合を形成するため、前述の化学処理等にも
耐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
シルル基（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子を用い、表面
に水酸基が現われている被吸着体と、好ましくはシロキ
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
シルル基（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子を用い、表面
に水酸基が現われている被吸着体と、好ましくはシロキ
サン結合を形成して結合することを特徴とする。
吸着用有機分子の他方の末端基はクロルメチル基（モノ
クロルメチル基、ジクロルメチル基、トリクロメチル
基）であるのが、後述の累積時に好適である。
クロルメチル基、ジクロルメチル基、トリクロメチル
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、上記単分子吸着
膜形成後に単分子吸着膜の末端基のクロルメチル基の塩
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ロルメチル基の塩
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に生じてシロ
キサン結合をする。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、化学吸着反応にはまっ
たく関与せず、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子は、中性、
もしくは、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
には水酸基が並ぶことになり、新たな吸着反応が可能と
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。
ており、被吸着体の水酸基と化学吸着反応に生じてシロ
キサン結合をする。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、化学吸着反応にはまっ
たく関与せず、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子は、中性、
もしくは、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
には水酸基が並ぶことになり、新たな吸着反応が可能と
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法を第１図〜
第４図を用いて段階的に説明する。第１図〜第４図は、
断面模式図である。
第４図を用いて段階的に説明する。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−クロロオクチルトリ
クロロシランを用いた。この吸着用有機分子は、一方の
末端基がトリクロロシラン基２であり、他方の末端基が
クロルメチル基３である。これを1mmol/lのｎ−ヘキサ
デカン溶液にし、吸着試薬とした。被吸着体としてシリ
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ては、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を前記吸着試験
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
雰囲気にて行なった。以上により、前記シリコン基板４
表面に前記吸着用有機分子１がシロキサン結合10を形成
して化学吸着し、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）。
クロロシランを用いた。この吸着用有機分子は、一方の
末端基がトリクロロシラン基２であり、他方の末端基が
クロルメチル基３である。これを1mmol/lのｎ−ヘキサ
デカン溶液にし、吸着試薬とした。被吸着体としてシリ
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ては、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を前記吸着試験
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
雰囲気にて行なった。以上により、前記シリコン基板４
表面に前記吸着用有機分子１がシロキサン結合10を形成
して化学吸着し、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）。
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。前記単分子吸着
膜７が形成されたシリコン基板４を1wt％/l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て行なった。弱アルカ
リ性水溶液中で浸漬を行なうことにより、単分子吸着膜
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
外線吸収スペクトルのＣ−Clに関する吸収スペクトルが
減少し、かつ、Ｃ−Ｏ−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）。
メチル基３の水酸基化処理を行なった。前記単分子吸着
膜７が形成されたシリコン基板４を1wt％/l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て行なった。弱アルカ
リ性水溶液中で浸漬を行なうことにより、単分子吸着膜
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
外線吸収スペクトルのＣ−Clに関する吸収スペクトルが
減少し、かつ、Ｃ−Ｏ−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った。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ロ
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、単分子吸着膜と累積膜
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）。
吸着用有機分子９は、前記８−クロロオクチルトリクロ
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、単分子吸着膜と累積膜
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 本発明の単分子膜の累積方法によれば、従来の吸着法で
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
える効果が大なるものがあるといえる
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
える効果が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……吸着用有機分子、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
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……吸着用有機分子、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
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/368 Ｌ Ｈ０５Ｋ 1/03 Ｃ 7011−4Ｅ // Ｇ０１Ｎ 27/333
Claims (4)
- 【請求項１】一方の末端基が、クロロシリル基で、か
つ、他方の末端基がクロルメチ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累積方法。 - 【請求項２】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記載の単分子吸
着膜の累積方法。 - 【請求項３】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
請求項１記載の単分子吸着膜の累積方法。 - 【請求項４】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、ア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３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 JPH02232232A (ja) | 1990-09-14 |
| JPH0725889B2 true 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) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3424835B2 (ja) * | 1991-12-27 | 2003-07-07 | 松下電器産業株式会社 | カラー固体撮像装置およびカラーフィルタ |
| 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 |
Family Cites Families (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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02232232A (ja) | 1990-09-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |