DE10038125A1 - Polymer, an dem eine Nanoröhre kovalent gebunden ist, Mikroelektronisches Bauelement aufweisend ein Polymer, und Verfahren zum Binden einer Nanoröhre an einem Polymer - Google Patents
Polymer, an dem eine Nanoröhre kovalent gebunden ist, Mikroelektronisches Bauelement aufweisend ein Polymer, und Verfahren zum Binden einer Nanoröhre an einem PolymerInfo
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Abstract
Ein Verfahren zum Binden einer Nanoröhre an einem Polymer weist folgende Schritte auf: DOLLAR A È Derivatisieren eines Endes der Nanoröhre mit einer chemisch reaktiven Gruppe; DOLLAR A È Reaktion der so derivatisierten Nanoröhre mit einem Polymer, derart, dass zwischen der Nanoröhre und dem Polymer über die chemisch reaktive Gruppe eine kovalente Bindung gebildet wird.
Description
Die Erfindung betrifft Nanoröhren. Insbesondere betrifft die
Erfindung Nanoröhren, die an leitfähige Polymere gebunden
sind.
Kohlenstoff-Nanoröhren sowie Verfahren zu deren Herstellung
sind aus [1] bekannt. Eine typische Single Wall-Nanoröhre hat
einen Durchmesser von ungefähr 1 nm, wobei die Länge einer
Nanoröhre mehrere hundert Nanometer betragen kann. Die Enden
einer Nanoröhre sind typischerweise mit jeweils einem halben
Fullerenmolekülteil gekappt.
Kohlenstoff-Nanoröhren sind aromatische Strukturen. Ihr
ausgedehntes π-Elektronensystem zusammen mit ihrer typischen
Geometrie verleiht den Nanoröhren eine elektrische
Leitfähigkeit, die sie als besonders geeignet für den Aufbau
von Nanoschaltkreisen erscheinen lassen. Mehrere
Grundsatzexperimente haben die Steuerbarkeit dieser
Leitfähigkeit der Nanoröhren belegt. Bislang hat man dem
Durchmesser und der Chiralität einer Nanoröhre eine wichtige
Rolle für den Charakter der Leitfähigkeit zuerkannt.
Weiterhin ist es bekannt, durch Dotierung einer Kohlenstoff-
Nanoröhre mit Bornitrid die Leitfähigkeit herabzusetzen [2].
Die Leitfähigkeit der Nanoröhre kann weiterhin durch Anlegen
eines elektrischen Feldes beeinflusst werden (sogenannter
Feldeffekt), wie es in [3] beschrieben worden ist.
Aufgrund der Leitfähigkeit von Nanoröhren sowie aufgrund der
Steuerbarkeit dieser Leitfähigkeit in der oben genannten Weise
werden Nanoröhren für eine große Anzahl von Anwendungen
diskutiert, zum Beispiel für die Verbindungstechnik in
integrierten Schaltkreisen, für Bauelemente in der
Mikroelektronik sowie für Elektronen-Emitter.
Problematisch bei der Untersuchung der Leitfähigkeit von
Nanoröhren ist, dass die elektrische Kontaktierung von
Nanoröhren oft schwierig und nicht reproduzierbar ist. Dies
führt dazu, dass die bei den Untersuchungen ermittelten
Messergebnisse oft kaum eine verlässliche Aussagekraft
besitzen.
Es besteht daher das Bedürfnis, die Kontaktierung zwischen
einer Nanoröhre und einem Substrat in einer solchen Weise
sicherzustellen, dass ein sich daraus ergebender Messwert für
die elektrische Leitfähigkeit der Nanoröhre reproduzierbar
wird.
Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine sichere
Bindung zwischen einer Nanoröhre und einem Substrat zu
schaffen, die eine reproduzierbare Kontaktierung der Nanoröhre
gewährleistet, und daher zuverlässige elektrische
Messergebnisse ermöglicht.
Das Problem wird gelöst durch ein Polymer, an dem eine
Nanoröhre kovalent gebunden ist, ein Mikroelektronisches
Bauelement aufweisend ein Polymer, und ein Verfahren zum
Binden einer Nanoröhre an einem Polymer mit den Merkmalen
gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.
Bei einem Verfahren zum Binden einer Nanoröhre an einem
Polymer wird in einem ersten Schritt ein Ende der Nanoröhre
mit einer chemisch reaktiven Gruppe versehen und in einem
zweiten Schritt die so derivatisierte Nanoröhre mit einem
Polymer derart in umgesetzt, dass zwischen der Nanoröhre und
dem Polymer über die chemisch reaktive Gruppe eine kovalente
Bindung gebildet wird.
Das oben genannte Substrat kann ein elektrisch leitfähiges
Polymer sein. Solche elektrisch leitfähigen Polymere zeichnen
sich dadurch aus, dass sie eine konjugierte Anordnung von
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen besitzen. Hierfür sind
im Rahmen der Erfindung typische Beispiele Polypyrrol,
Polyphenylen, Polythiophen oder Polyacetylen.
Die Nanoröhre kann beispielsweise eine Kohlenstoff-Nanoröhre
oder eine mit Bornitrid dotierte Nanoröhre sein.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Bilden
einer kovalenten Bindung zwischen der Nanoröhre und dem
leitfähigem Polymer durch eine Friedel-Crafts-Reaktion. Zu
diesem Zweck kann das Derivatisieren der Nanoröhre durch
Oxidation der Nanoröhre d. h. durch oxidierende Säuren oder
Halogene erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das
Oxidieren der Nanoröhre mit starker Säure erfolgen,
beispielsweise mit Salpetersäure, Schwefelsäure, Chromsäure,
Carosche Säure, Perhalogensäuren, organische Persäuren oder
eine Kombination davon, sodass eine Carboxylgruppe an dem
derivatisierten Ende der Nanoröhre gebildet wird.
Die so erzeugten Carboxylgruppen können dann durch Umsetzen
mit einem zu diesem Zweck geeigneten Reagenz in das
entsprechenden Säurehalogenid konvertiert werden. Hierbei ist
die Umwandlung zum entsprechenden Säurechloridam günstigsten,
was beispielsweise durch Umsetzen der mit der Carboxylgruppen
derivatisierten Nanoröhre mit SOCl2, PCl3, PCl5, CCl4 und
Ph3P, PhCOCl, ClCOCOCl oder Cl2CHOMe erfolgen kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann
alternativ hierzu die underivatisierte Nanoröhre durch
Umsetzung mit einem stark chlorierend wirkenden Mittel zur
chlorierten Nanoröhre direkt umgesetzt werden. Als Beispiele
solcher chlorierend wirkenden Reagenzien kann zu diesem Zweck
Cl2, (Cl2 und H2O), SO2Cl2, CuCl2, (TiCl4 und CF3CO3H), JCl3
oder (NaOCl und HOAc) verwendet werden. Alternativ dazu kann
das direkte Chlorieren der Nanoröhre durch Chlorelektrolyse in
Gegenwart der Nanoröhre erfolgen.
Die Nanoröhre, die entweder zum Säurechlorid umgesetzt oder
mit Chlor wie oben beschrieben derivatisiert worden ist, kann
dann mit einem Metallhalogenid als Friedel-Crafts-Katalysator
der allgemeinen Formel MXn in Gegenwart eines leitfähigen
Polymers weiter zur Reaktion gebracht werden. Hierbei ist M
ein Metall, X ist ein Halogenatom und 1 ≦ n ≦ 5.
In diesem Zusammenhang kommen solche Halogenide in Betracht,
die als Lewissäure wirken. Bevorzugte Metalle (M) zu diesem
Zweck sind beispielsweise Aluminium, Eisen, Bor, Zink,
Zirkonium, Antimon, Zinn oder Gallium. Hierbei sind als MXn-
Verbindungen AlCl3, GaCl3, FeCl3, SbCl5, ZrCl4, SnCl4,
SnCl2, BF3, BCl3, oder SbCl3 bevorzugt.
Für dem Fall, dass die Nanoröhre mit einer Säurechloridgruppe
derivatisiert worden ist, wird die Nanoröhre durch eine solche
Behandlung über eine Carbonylgruppe an den Polymer kovalent
gebunden.
Für den Fall, dass die Nanoröhre mit einem Chloratom
derivatisiert worden ist, wird die Nanoröhre durch die obige
Behandlung direkt an den Polymer kovalent gebunden, ohne dass
es einer chemische Gruppe als Brückenglied zwischen der
Nanoröhre und dem elektrisch leitfähigen Polymerbedarf.
In dieser Weise wird eine feste Bindung zwischen der Nanoröhre
und dem elektrisch leitfähigen Polymer gebildet, so dass eine
sichere, reproduzierbare elektrische Kontaktierung zwischen
der Nanoröhre und dem Polymer gewährleistet wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine
kovalente Bindung zwischen der Nanoröhre und dem Polymer mit
Hilfe einer Grignard-Reaktiongebildet.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Nanoröhre, wie oben
beschrieben, chloriert oder alternativ durch Umsetzung mit
beispielweise Br2-Dampf, (Br2 und CCl4) oder (Br2 und CS2)
bromiert werden.
Alternativ kann die Nanoröhre auch durch Bromelektrolyse
bromiert werden.
Durch Umsetzung der so chlorierten oder bromierten Nanoröhren
mit metallischem Magnesium in trockenem Lösungsmittel, wird
die entsprechende, als Grignard-Reagenz reaktive
Magnesiumchlorid-Nanoröhre oder Magnesiumbromid-Nanoröhre
gebildet.
Wasserfreies Inkontaktbringen eines solchen Grignard-Reagenzes
mit einem elektrisch leitfähigen Polymer, das im voraus mit
zum Beispiel Aldehydgruppen derivatisiert worden ist, und
nachfolgende Aufarbeitung mit Wasser und zum Beispiel
wässrigem HCl, ergibt ein Produkt, bei dem die Nanoröhre über
eine sekundäre Alkoholgruppe mit dem elektrisch leitfähigen
Polymer kovalent gebunden ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das
elektrisch leitfähige Polymer durch vorherige Behandlung mit
starker Säure wie zum Beispiel Salpetersäure, Schwefelsäure,
Chromsäure, Carosche Säure, Perhalogensäuren, organischen
Persäuren oder Kombinationen davon carboxyliert werden.
Anschließendes Reduzieren zum entsprechenden Polymer-Aldehyd
kann beispielsweise durch Umsetzen des carboxylierten Polymers
mit einem Reduktionsmittel, das zur partiellen Reduktion zum
entsprechenden Aldehyd geeignet ist, erfolgen. Als
Reduktionsmittel sind Aluminum-Hydride bevorzugt, wie
beispielsweise LiAlH4, LiAlH(OEt)3, LiAlH(Otert-But)3, oder
LiAlH2(iBu)2. Alternativ dazu kann Tri-n-butylzinnhydrid zu
diesem Zweck verwendet werden.
Durch das kovalente Binden einer Nanoröhre über eine sekundäre
Alkoholgruppe an dem elektrisch leitfähigen Polymer wird
ebenfalls wie zuvor beschrieben eine feste elektrische
Kontaktierung zwischen der Nanoröhre und dem elektrisch
leitfähigen Polymer gewährleistet, so dass elektrische
Messungen hinsichtlich der Leitfähigkeit der Nanoröhre
reproduzierbar und relevant sind.
Ein Polymer ist mit einer Nanoröhre kovalent gebunden. Das
Polymer kann elektrisch leitfähig sein. Als elektrisch
leitfähiges Polymer kann beispielsweise Polypyrrol,
Polyphenylen, Polythiophen oder Polyacetylen verwendet
werden.
Ein mikroelektronisches Bauelement weist ein Polymer auf, an
dem eine Nanoröhre kovalent gebunden ist. Die Nanoröhre kann
direkt oder über eine Carboxylgruppe an dem Polymer gebunden
sein. Das Polymer des mikroelektronischen Bauelements kann
ein elektrisch leitfähiges Polymer sein, wobei das elektrisch
leitfähige Polymer Polypyrrol, Polyphenylen, Polythiophen
oder Polyacetylen sein kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren
dargestellt und werden im weiteren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1a bis 1d eine schematische Darstellung einer
Nanoröhre, die über einer Carboxylgruppe an einem
elektrisch leitfähigen Polymer gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung kovalent gebunden wird.
Fig. 2a bis 2g: eine schematische Darstellung der
kovalenten Bindung einer Nanoröhre an einem
elektrisch leitfähigen Polymet gemäß weiteren
Ausführungsformen der Erfindung.
Fig. 1a zeigt eine underivatisierte Nanoröhre 100.
Die Nanoröhre 100 wird durch Umsetzen mit starker Säure, hier
mit Salpetersäure an dem Längsende mit einer Carboxylgruppe
101 derivatisiert.
Das Produkt ist in Fig. 1b gezeigt. Die Reaktivität der Enden
einer Nanoröhre 100 gegenüber Derivatisieren ist höher als die
Reaktivität der dazwischenliegenden Längsflächen der im
wesentlichen zylinderförmigen Nanoröhre.
Umsetzen dieser Carboxylgruppe mit SOCl2 ergibt die
entsprechende Säurechloridgruppe 102. Alternativ zu SOCl2 kann
beispielsweise COCl2, PCl3, PCl5, CCl4 und Ph3P, PhCOCl,
ClCOCOCl oder Cl2CHOMe verwendet werden.
Das Säurechlorid-Produkt ist in Fig. 1c gezeigt.
Das in Fig. 1c dargestellte Säurechlorid-Produkt kann mit Hilfe
einer Lewissäure wie zum Beispiel AlCl3 weiter umgesetzt
werden.
Alternativ hierzu kommen andere Lewissäuren wie beispielsweise
GaCl3, FeCl3, SbCl5, ZrCl4, SnCl4, SnCl2, BCl3, oder SbCl3 in
Betracht.
Hierbei wird auf bekannte Weise die Elektrophilizität des
Kohlenstoff-Atoms der Säurechloridgruppe bei einer Reaktion
mit Nukleophilen oder mit Elektronen in Doppelbindungenerhöht.
Das elektrisch leitfähige Polymer 103 stellt einen solchen Ort
erhöhter Elektronendichte dar, an den auf bekannte Weise dann
der Carbonyl-Kohlenstoff der Säurechloridgruppe 102 angreift.
Hierdurch wird unter Abspalten des Chloratoms der
Säurechloridgruppe eine kovalente Bindung zwischen dem
Carbonyl-Kohlenstoff und einem Kohlenstoffatom des elektrisch
leitfähigen Polymers gebildet.
Somit wird, wie in Fig. 1d gezeigt, die Nanoröhre 100 über
einer Carbonylgruppe 104 mit dem elektrisch leitfähigen
Polymer 103 kovalent gebunden, so dass eine feste
Kontaktierung der Nanoröhre 100 mit dem elektrisch leitfähigen
Polymer 103 gewährleistet ist (= Friedel-Crafts-Acylierung).
Fig. 2a zeigt die underivatisierte Nanoröhre 200.
Die underivatisierte Nanoröhre 200 wird durch Umsetzen mit Cl2
zu einer Nanoröhre konvertiert, an deren Enden mindestens ein
Chloratom 201 aufgebracht ist.
Ein solches mit Chlor derivatisiertes Produkt ist in Fig. 2b
gezeigt.
Alternativ hierzu könnte die Nanoröhre auch durch Umsetzen mit
Br2 zu dem entsprechenden, an seinem Enden mit Brom
derivatisierten Produkt konvertiert werden.
Fig. 2c zeigt das Ergebnis der Umsetzung einer solchen mit
einem Chloratom 201 derivatisierten Nanoröhre 200 mit einem
elektrisch leitfähigen Polymer 203 in Gegenwart einer
Lewissäure, wie zum Beispiel AlCl3.
Alternative hierzu können andere Lewissäuren wie
beispielsweise GaCl3, FeCl3, SbCl5, ZrCl4, SnCl4, SnCl2,
BCl3, oder SbCl3 zu diesem Zweck verwendet werden.
Wie aus Fig. 2c ersichtlich, wird die aufgrund der Friedel-
Crafts-Reaktion gebildete Bindung zwischen der Nanoröhre 200
und dem elektrisch leitfähigen Polymer 203 unmittelbar, dass
heißt ohne verbrückende chemische Gruppe, zwischen der
Nanoröhre 200 und dem elektrisch leitfähigen Polymer 203
gebildet (= Friedel-Crafts-Alkylierung).
Eine solche direkte Verbindung zwischen der Nanoröhre 200 und
dem elektrisch leitfähigen Polymer 203 ist hinsichtlich der
festen, beständigen Kontaktierung für elektrische Messungen
besonders vorteilhaft.
Fig. 2d zeigt den Fall, dass die mit dem Chloratom 201 an ihrem
Ende derivatisierte Nanoröhre 200 unter wasserfreien
Bedingungen mit Magnesium-Metall umgesetzt wird, so dass das
entsprechende Magnesiumchlorid-Grignard-Reagenz gebildet wird.
Für den Fall, dass die Nanoröhre 200 mit Brom derivatisiert
wurde, wird statt das Magnesiumchlorid-Grignard-Produkt das
Magnesiumbromid-Grignard-Produkt gebildet.
Fig. 2e zeigt die von Fig. 2a, Fig. 2b und Fig. 2d getrennte
Reaktionsabfolge, bei der das elektrisch leitfähige Polymer
203 zunächst mit starker Säure, in diesem Fall Salpetersäure,
umgesetzt wird, so dass das elektrisch leitfähige Polymer 203
mit einer Carboxylgruppe 204 derivatisiert wird.
Das Produkt einer solchen Carboxylierung ist in Fig. 2f
gezeigt.
Diese Carboxylgruppe 204 auf dem elektrisch leitfähigen
Polymer 203 kann dann mit einem bekannten Reduktionsreagenz,
zum Beispiel gemäß diesem Ausführungsbeispiel LiAlH2(iBu)2
(DIBAL), zum entsprechenden Aldehyd 205 auf dem elektrisch
leitfähigen Polymer 203 umgesetzt werden.
Alternativ hierzu kann LiAlH4, LiAlH(OEt)3, LiAlH(Otert-
But)3, oder Tri-n-butylzinnhydrid zum Reduzieren der
Carboxylgruppe verwendet werden.
Anschließendes Umsetzen der als Grignard-Reagenz wirkenden
Nanoröhre aus Fig. 2d mit dem als Aldehyd derivatisierten
elektrisch leitfähigen Polymer unter wasserfreien Bedingungen
ergibt dann ein Produkt, bei dem die Nanoröhre 200 über eine
sekundäre Alkoholgruppe 206 mit dem elektrisch leitfähigen
Polymer 203 kovalent gebunden ist. Das Sekundäralkoholprodukt
ist in Fig. 2g gezeigt.
In dieser Weise wird ebenfalls wie bei den in Fig. 2c und
Fig. 1d dargestellten Produkten eine feste reproduzierbare
Kontaktierung zwischen der Nanoröhre 200 und dem elektrisch
leitfähigen Polymer 203 gewährleistet, so dass elektrische
Messungen der Leitfähigkeit der Nanoröhre 200 zuverlässig
werden.
In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:
[1] P. M. Ajayan, Nanotubes from Carbon, Chem. Rev. 99, S. 1787-1799, 1999
[2] W. Han et al. Synthesis of Boron Nitride Nanotubes From Carbon Nanotubes by a substitution Reaction, Applied Physics Letters, Volume 73, Number 21, S. 3085-3087, November 1998
[3] R. Martel et al. Single- and Multi-Wall Carbon Nanotube Field-Effect Transistors, Applied Physics Letters, Volume 73, Number 17, S. 2447-2449, October 1998
[1] P. M. Ajayan, Nanotubes from Carbon, Chem. Rev. 99, S. 1787-1799, 1999
[2] W. Han et al. Synthesis of Boron Nitride Nanotubes From Carbon Nanotubes by a substitution Reaction, Applied Physics Letters, Volume 73, Number 21, S. 3085-3087, November 1998
[3] R. Martel et al. Single- and Multi-Wall Carbon Nanotube Field-Effect Transistors, Applied Physics Letters, Volume 73, Number 17, S. 2447-2449, October 1998
100
Nanoröhre
101
Carboxylgruppe
102
Säurechloridgruppe
103
Elektrisch leitfähiges Polymer
104
Verbindende Carbonylgruppe
200
Nanoröhre
201
Chloratom
202
Magnesiumchlorid Grignard-Reagenz
203
Elektrisch leitfähiges Polymer
204
Carboxylgruppe auf dem elektrisch leitfähigem Polymer
205
Aldehydgruppe auf dem elektrisch leitfähigem Polymer
206
Verbindende sekundäre Alkoholgruppe, die aus der
Grignard-Reaktion resultiert.
Claims (36)
1. Verfahren zum Binden einer Nanoröhre an einem Polymer,
aufweisend folgende Schritte:
- - Derivatisieren eines Endes der Nanoröhre mit einer chemisch reaktiven Gruppe;
- - Umsetzen der so derivatisierten Nanoröhre mit einem Polymer derart, dass zwischen der Nanoröhre und dem Polymer über die chemisch reaktive Gruppe eine kovalente Bindung gebildet wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
bei dem die Nanoröhre eine Kohlenstoff-Nanoröhre oder eine
mit Bornitrid dotierte Nanoröhre ist.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2,
bei dem das Derivatisieren durch Oxidieren oder durch
Halogenieren der Nanoröhre erfolgt.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3,
bei dem das Oxidieren durch Umsetzen mit einer starken Säure
erfolgt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4,
bei dem als starke Säure Salpetersäure, Schwefelsäure,
Chromsäure, Carosche Säure, Perhalogensäuren, organische
Persäuren oder eine Kombination davon verwendet wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5,
bei dem das Umsetzen mit einer oder mit einer Kombination der
starken Säuren bei Raumtemperatur oder bis zur
Siedetemperatur des jeweiligen Reaktionsgemisches erfolgt.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6,
bei dem die durch Oxidierung gebildete chemisch reaktive
Gruppe eine Carboxylgruppe ist.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7,
bei dem vor dem weiteren Umsetzen die Carboxylgruppe zum
entsprechenden Säurehalogenid umgesetzt wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8,
bei dem das Säurehalogenid ein Säurechlorid ist, das durch
Umsetzung der Carboxylgruppe an der Nanoröhre mit
SOCl2, COCl2, PCl3, PCl5, (CCl4 und Ph3P), PhCOCl, ClCOCOCl
oder Cl2CHOMe gebildet wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 3,
bei dem das Halogenieren der Nanoröhre das Chlorieren oder
das Bromieren der Nanoröhre ist.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10,
bei dem das Chlorieren durch Umsetzung der Nanoröhre mit Cl2,
(Cl2 und H2O), SO2Cl2, CuCl2, (TiCl4 und CF3CO3H), oder
(NaOCl und HOAc), oder durch Chlorelektrolyse in Gegenwart
der Nanoröhre erfolgt.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11,
bei dem die Reaktion der derivatisierten Nanoröhre mit dem
Polymer in Gegenwart einer Verbindung der allgemeinen Formel
MXn erfolgt, wobei M ein Metallatom und X ein Halogenatom
ist, und wobei 1 ≦ n ≦ 5.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12,
bei dem das Metall Aluminium, Eisen, Bor, Zink, Zirkonium,
Antimon, Zinn oder Gallium ist.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13,
bei dem als Verbindung der allgemeinen Formel MXn AlCl3,
GaCl3, FeCl3, SbCl5, ZrCl4, SnCl4, SnCl2, BF3, BCl3, oder
SbCl3 verwendet wird.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14,
bei dem als Polymer ein elektrisch leitfähiges Polymer
verwendet wird.
16. Verfahren gemäß Anspruch 15,
bei dem als das elektrisch leitfähige Polymer
- - Polypyrrol,
- - Polyphenylen,
- - Polythiophen, oder
- - Polyacetylen
17. Verfahren gemäß Anspruch 10,
bei dem das Chlorieren durch Umsetzen der Nanoröhre mit Cl2,
SOCl2, CuCl2 oder durch Chlorelektrolyse bzw. das Bromieren
durch Umsetzen mit Br2 oder durch Bromelektrolyse erfolgt.
18. Verfahren gemäß Anspruch 17,
bei dem die mit Chlor bzw. mit Brom derivatisierte Nanoröhre
mit metallischem Magnesium in trockenem Lösungsmittel
umgesetzt wird.
19. Verfahren gemäß Anspruch 18,
bei dem vor dem Schritt der Nanoröhren-Polymer-
Bindungsbildung das Polymer derivatisiert wird.
20. Verfahren gemäß Anspruch 19,
bei dem das Derivatisieren des Polymers das Oxidieren des
Polymers umfasst.
21. Verfahren gemäß Anspruch 20,
bei dem das Oxidieren des Polymers das Umsetzen des Polymers
mit starker Säure umfasst.
22. Verfahren gemäß Anspruch 21,
bei dem als starke Säure
- - Salpetersäure,
- - Schwefelsäure,
- - Chromsäure,
- - Carosche Säure,
- - Perhalogensäuren,
- - organische Persäuren, oder
- - eine Kombination davon
23. Verfahren gemäß Anspruch 22,
bei dem als das elektrisch leitfähige Polymer
- - Polypyrrol,
- - Polyphenylen,
- - Polythiophen, oder
- - Polyacetylen
24. Verfahren gemäß Anspruch 23
bei dem die durch Oxidierung gebildete chemisch reaktive
Gruppe auf dem Polymer eine Carboxylgruppe ist.
25. Verfahren gemäß Anspruch 24,
bei dem vor dem Schritt der Nanoröhren-Polymer-
Bindungsbildung die Carboxylgruppe auf dem Polymer weiterhin
zur entsprechenden Aldehydgruppe reduziert wird.
26. Verfahren gemäß Anspruch 25,
bei dem zum Reduzieren LiAlH4, LiAlH(OEt)3, LiAlH(Otert-
But)3, LiAlH2(iBu)2 oder Tri-n-butylzinnhydrid verwendet
wird.
27. Verfahren gemäß Anspruch 26,
bei dem die Bindungsreaktion der Nanoröhre, die gemäß
Anspruch 18 derivatisiert worden ist, mit dem Polymer, das
gemäß Anspruch 26 derivatisiert worden ist, in trockenem
Lösungsmittelerfolgt.
28. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 27,
bei dem als Polymer ein elektrisch leitfähiges Polymer
verwendet wird.
29. Verfahren gemäß Anspruch 28,
bei dem als elektrisch leitfähiges Polymer
- - Polypyrrol,
- - Polyphenylen,
- - Polythiophen, oder
- - Polyacetylen
30. Polymer, an dem eine Nanoröhre kovalent gebunden ist.
31. Polymer gemäß Anspruch 30,
bei dem das Polymer ein elektrisch leitfähiges Polymer ist.
32. Polymer gemäß Anspruch 31,
bei dem das elektrisch leitfähige Polymer
- - Polypyrrol,
- - Polyphenylen,
- - Polythiophen, oder
- - Polyacetylen
33. Mikroelektronisches Bauelement, aufweisend ein Polymer,
an dem eine Nanoröhre kovalent gebunden ist.
34. Mikroelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 33,
bei dem die kovalente Bindung eine direkte kovalente Bindung
oder eine kovalente Bindung über eine Carbonylgruppe ist.
35. Mikroelektronisches Bauelement gemäß Anspruch 33 oder 34,
bei dem das Polymer ein elektrisch leitfähiges Polymer ist.
36. Mikroelektronisches Bauelement gemäß einem der
Ansprüche 33 bis 35,
bei dem das elektrisch leitfähige Polymer
- - Polypyrrol,
- - Polyphenylen,
- - Polythiophen, oder
- - Polyacetylen
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---|---|---|---|
DE2000138125 DE10038125A1 (de) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | Polymer, an dem eine Nanoröhre kovalent gebunden ist, Mikroelektronisches Bauelement aufweisend ein Polymer, und Verfahren zum Binden einer Nanoröhre an einem Polymer |
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DE2000138125 DE10038125A1 (de) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | Polymer, an dem eine Nanoröhre kovalent gebunden ist, Mikroelektronisches Bauelement aufweisend ein Polymer, und Verfahren zum Binden einer Nanoröhre an einem Polymer |
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DE2000138125 Withdrawn DE10038125A1 (de) | 2000-08-04 | 2000-08-04 | Polymer, an dem eine Nanoröhre kovalent gebunden ist, Mikroelektronisches Bauelement aufweisend ein Polymer, und Verfahren zum Binden einer Nanoröhre an einem Polymer |
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