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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Gebiete physikalische Festkörperchemie,
Oberflächenchemie
und Materialwissenschaften.
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Stand der Technik
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Selbst
aggregierende Monolagen, auch self-assembling Monolagers oder kurz
SAMs genannt, finden Verwendung in elektronischen Schaltern, mikro-
und nanoelektronischen Bauteilen, optischen und elektrooptischen
Vorrichtungen, Gates, Speichermedien und Biosensoren, da sie vielfältige Möglichkeiten
der Oberflächenmodifikation
bieten. Das Interesse an diesen Monolagen beruht auf Anwendungen
in Bezug auf einstellbare Benetzbarkeiten, Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit von
Oberflächen.
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SAMs
sind hoch geordnete Molekülanordnungen,
die sich spontan durch Chemisorption funktionalisierter Moleküle auf einer
Vielzahl von Festkörperoberflächensubstraten
bilden. Die Moleküle,
welche die selbst aggregierende Monolage bilden, organisieren sich
lateral; meist geschieht dies durch van der Waals-Wechselwirkungen
zwischen langen aliphatischen Ketten.
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Die
Verwendung von SAMs ist beispielsweise für viele elektronische, optische
und elektrooptische Vorrichtungen interessant, da SAMs die gezielte
Modifikation von Oberflächenbereichen
ermöglichen,
so etwa die Modifizierung von Oberflächenhydrophobizität, Packung
der Schichten und elektrischer Isolierung. Da SAMs exzellente Barriereeigenschaften
aufweisen, wird ihre Verwendung als Schutzschicht auf metallischen
Oberflächen
in Betracht gezogen, weil sie dünne,
hoch kristalline Barrierefilme bilden. Gold findet breite Anwendung
als Oberflächenmaterial
und wird z. B. in der Elektronikindustrie intensiv für die Herstellung
integrierter Schaltkreise genutzt. Als relativ inertes Metall wird
es außerdem
als Schutzschicht in bestimmten chemischen Umgebungen genutzt, beispielsweise
als Linermaterial für
die Tintenkammern in Druckköpfen von
Tintenstrahldruckern. Dennoch löst
sich Gold unter geeigneten chemischen oder elektrochemischen Bedingungen
auf, weshalb die Fähigkeit
von SAMs, unter derartigen chemischen Bedingungen eine sehr dünne Schutzschicht
für solche
metallischen Oberflächen
darzustellen, als sehr attraktive Einsatzmöglichkeit von selbst aggregierenden
Monolagen betrachtet wird.
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Allerdings
weisen SAMs auch einige Nachteile auf, die bis heute ihre kommerzielle
Anwendbarkeit in industriellen Prozessen einschränken.
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In
der überwiegenden
Mehrzahl der bislang bekannten Verfahren erfolgt die Abscheidung
der SAMs aus geeigneten Lösungsmitteln.
Die Oberfläche
eines zu beschichtenden Festkörpers
enthält
in aller Regel Unstetigkeiten, die aus dem durch die gewünschte Applikation
bestimmten Herstellungsprozess resultieren, so dass die Abscheidung
einer Monolage in Form einer ebenen Schicht auf der Festkörperoberfläche schwer
zu kontrollieren ist. Des Weiteren führen Verunreinigungen des Lösungsmittels
zu Verunreinigungen in der selbst aggregierenden Monolage, und die
Abscheidung verläuft
sehr langsam. Typische Abscheidungszeiten reichen von einigen Stunden
bis hin zu mehreren Tagen.
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Der
Stand der Technik kennt eine Vielzahl von Verfahren zur Herstellung
von SAMs aus Lösungen.
So beschreibt die
US
2006/008678 A1 die Herstellung von SAMs umfassend Dendrimere,
wobei die Dendrimere aus einer Lösung
abge schieden oder das zu beschichtende Substrat einem Dendrimeren in
komprimiertem oder superkritischem CO
2 ausgesetzt
wird. Die Verwendung von komprimiertem CO
2 als
Solvensmedium für
eine als SAM abzuscheidende Substanz wird auch in der
US 2002/0197879 A1 und
der
US 2002/0164419
A1 offenbart.
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In
der
US 5,514,501 A1 wird
ein Verfahren zur Photostrukturierung von Thiolat-SAMs beschrieben,
bei dem nacheinander zwei SAM-Schichten aus Thiolaten auf einem
Edelmetallsubstrat abgeschieden werden, wobei sich die Thiolate
vor der Abscheidung in Lösung
befinden. Die
US 6,821,485
B2 offenbart eine Vorrichtung zur Führung eines mikrofluidischen
Flusses innerhalb von Kanälchen
und ein Verfahren zu deren Herstellung, wobei die Kanälchen mit einer
SAM beschichtet sind und die SAM aus Lösung abgeschieden wird. In
der
US 6,485,984 B2 wird
ein Verfahren zur Herstellung von Biochips offenbart, die Calixaren-SAMs
auf einem Goldträger
enthalten, wobei die SAMs aus Lösung
abgeschieden werden.
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Des
Weiteren kennt der Stand der Technik Verfahren zur Herstellung von
SAMs, bei denen die SAMs aus einer Lösung zunächst auf einen Stempel aufgebracht
und dann mittels Stempeltechnik auf das zu beschichtende Substrat – eine Festkörperoberfläche – aufgebracht
werden. So beschreibt die
US 6,180,288
B1 ein Verfahren zur Herstellung einer Sensorvorrichung,
die eine SAM enthält,
wobei die SAM mittels Stempeltechnik aus Lösung aufgebracht wird. In der
US 6,866,791 B1 wird
ein Verfahren zur Beschichtung von Nickeloxid beschrieben, worin
zunächst
ein Stempel mit der gelösten
SAM-Substanz beschichtet und der Stempel dann auf Nickeloxid gestempelt
wird. In der
US 6,380,101
B1 wird offenbart, wie SAMs aus Alkanphosphonsäuren mittels
Mikrokontakt-Printing auf Indiumzinkoxid- oder Indiumzinnoxid-Substrate
aufgebracht werden können.
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Außerdem sind
Verfahren bekannt, bei denen SAMs aus der Dampfphase auf einem Substrat abgeschieden
werden. So beschreibt die
US 2006/0062921 A1 ein Verfahren zur Herstellung
eines Gradienten auf einer Oberfläche mittels Dampfdiffusion,
bei dem eine Oberfläche
unter einem Satz von einer oder mehreren Bedingungen gehalten wird, wobei
der Satz von Bedingungen gewählt
ist aus Druck, pH, Temperatur und Kombinationen davon. Anschließend wird
ein Stempel umfassend ein flüchtiges
Schablonenmaterial benachbart zu dieser Oberfläche positioniert und dann die
einen oder mehreren Bedingungen variiert, um dadurch variable Konzentrationen
des Schablonenmaterials an verschiedenen Punkten der Oberfläche abzuscheiden. Die
DE 10 2004 009 600
A1 beschreibt die Abscheidung eines Substrates auf einer
Gateelektrode, wobei das Material für die Gateelektrode in Lösung vorliegt.
Dann wird die Gateeelektrode mit einer organischen Verbindung, die
eine Phosphonsäuregruppe aufweist,
in Kontakt gebracht, um auf der Gateelektrode eine SAM abzuscheiden.
Die SAM kann durch Aufdampfen aufgebracht werden. Die
US 2004/0223256 A1 offenbart
ein Beschichtungsverfahren zum Aufbringen eines Korrosionsschutzes
auf magnetische Schreib-Leseköpfe, bei
dem die Monolager-Oberfläche
durch einen Vakuum-Beschichtungsprozess
aufgebracht werden kann; allerdings beinhaltet dieser Prozess keinen
permanenten Schutzgasstrom. Die
US 2004/0025733 A1 beschreibt ein Verfahren
zur Oberflächenmodifikation optischer
Elemente durch Aufbringen einer SAM, um Hydrophilie bzw. Hydrophobie
des Elementes einzustellen, wobei das modifizierende Agens, aus
dem die SAM gebildet wird, in eine Vakuumkammer freigesetzt wird
und sich die zu beschichtende Oberfläche ebenfalls in dieser Vakuumkammer
befindet. Allerdings wird bei diesem Verfahren kein Schutzgas verwendet.
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Bei
den bekannten Verfahren, die SAMs aus der Gasphase abscheiden, findet
die Abscheidung nicht in einem permanenten Strom eines Schutzgases
statt; daher können
Verunreinigungen der zu bildenden SAMs durch Sauerstoff nicht ausgeschlossen
werden.
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Die
vorliegende Erfindung beruht dagegen auf der Abscheidung eines SAM
auf einer Festkörperoberfläche im permanenten,
sauerstofffreien Gasstrom bei Drücken
zwischen 10-6 und 10-8 mbar
und liefert innerhalb einiger Minuten SAMs, die im Wesentlichen
frei von Verunreinigungen sind. Die Haftung der SAMs auf den Festkörperoberflächen kommt
dabei durch Adhäsion
zu Stande. Das erfindungsgemäße Verfahren
bietet daher gegenüber
bekannten Verfahren folgende Vorteile: Zeitersparnis bei der Herstellung,
Einsparung von Chemikalien (Lösungsmittel)
und Vorrichtungen (Stempel) sowie höhere Reinheit der Produkte.
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Aufgabe
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
von selbst aggregierenden Monolagen (SAMS) auf Festkörperoberflächen bereit
zu stellen, bei dem Verunreinigungen der Oberflächen durch Lösungsmittel
und/oder Sauerstoff minimiert werden.
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Lösung
der Aufgabe
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem
die zu aggregierende Substanz oder die zu aggregierenden Substanzen
bis zum Verdampfen erhitzt wird und dieser Dampf in einem permanenten, sauerstofffreien
Gasstrom bei einer Temperatur von ≥ 100°C und einem
Druck von 10-6 bis 10-8 mbar
innerhalb von 30 bis 60 Minuten auf die zu beschichtende Festkörperoberfläche aufgedampft
wird.
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Beim
erfindungsgemäßen Verfahren
kommt die Haftung der selbst aggregierenden Monolagen auf der Festkörperoberfläche durch
Adhäsion
zu Stande. Die Abscheidung der SAM-Moleküle erfolgt dabei im permanenten
Gasstrom.
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Oberflächen, die
mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
beschichtet werden können,
bestehen beispielsweise, aber nicht erschöpfend, aus Metallen, Metalloxiden,
leitfähigen
Polymeren, elektroaktiven Materialien und Halbleitern.
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Metalle
und Metalloxide werden beispielweise, aber nicht erschöpfend, ausgewählt aus
Titan, Titandioxid, Zinn, Zinnoxid, Silicium, Siliciumdioxid, Eisen,
Eisen111oxid, Silber, Gold, Kupfer, Platin,
Palladium, Nickel, Aluminium, Stahl, Indium, Indiumzinnoxid, fluorid-gedoptes
Zinnoxid, Rutheniumoxid, Germanium-Cadmium-Selenid, Cadmiumselenid, Cadmiumsulfid,
Titanlegierungen.
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Des
Weiteren kann es sich bei der Oberfläche um ein einzelnes Substrat,
beispielsweise um ein Halbleitermaterial wie Silicium, Siliciumgermanium, Siliciumcarbid,
ein Diskettensubstrat für
magnetische Aufzeichnungsmedien, oder um ein Kompositsubstrat handeln,
bei dem ein oder mehrere Filme aus einem oder mehreren weiteren
Materialien auf dem Einzelsubstrat abgeschieden wurden. Bei den
Filmmaterialien kann es sich beispielsweise um ein Metall wie Gold
oder Silber oder um einen Isolator wie Siliciumoxid, Siliciumnitrid,
Siliciumoxinitrid, ein dielektrisches Material, ein Polysilicium
oder ein Metallsilicid, ein Glas oder ein Indiumzinnoxid handeln.
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Bevorzugt
werden die Oberflächen,
auf denen eine selbst aggregierende Monolage aufgebracht werden
soll, zuvor gereinigt. Dem Fachmann sind Methoden zur Reinigung
von Oberflächen,
auf denen SAMs aufgebracht werden sollen, bekannt. Er kann sie ohne
den Schutzbereich der Patentansprüche zu verlassen anwenden.
Zu diesen Reinigungsmethoden zählen
das Spülen
der Oberfläche
mit einem organischen Lösungsmittel
wie z.B. Ethanol, Aceton, Isopropanol, ferner die Reinigung durch
Oxidation mit Caroscher Säure
H2SO5 oder mittels UV-Licht
sowie Reinigung im Ultraschallbad mit anschließender Trocknung.
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Das
sauerstofffreie Gas zur Erzeugung des permanenten Gasstroms wird
ausgewählt
aus der Gruppe Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, Stickstoff,
Kohlenmonoxid, Kohlendioxid. Es wird hochreines Gas eingesetzt,
d.h. der Reinheitsgrad beträgt gemäß Punktnotation
mindestens 3.5.
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Die
auf der Festkörperoberfläche zu aggregierende
Substanz wird ausgewählt
aus
- – Biphenylen,
beispielweise Nitrobiphenylthiol, Hydroxybiphenyl,
- – Alkylchlorosilane,
beispielsweise Monochlorsilane, Perfluorooctadecyltrichlorosilane,
Tridecafluoro-x-tetrahydrooctyltrichlorosilane oder allgemein Alkylhalosilane,
- – nicht
chlorhaltige Dimethylaminosilane
- – Alkene,
beispielsweise 1-Octadecen
- – Fullerene
und Disilabutane zur Abscheidung von hochtemperaturbeständigen SiC-Monolagen,
- – Alkylsiloxane,
Alkylsilane, Alkylthiole
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Alternativ
kann auch ein Precursormaterial verwendet werden. Unter einem Precursor
ist dabei eine Vorläufersubstanz
zu verstehen, deren Moleküle die
materialkonstituierenden chemischen Bestandteile der Schicht, d.h.
der zu bildenden selbst aggregierenden Monolage, bereits ganz oder
teilweise in ihrer Molekülstruktur
enthalten. Erfindungsgemäß verwendbare
Precursormaterialien bestehen aus Molekülen mit einer funktionellen
Gruppe, die mit einer Oberfläche
aus Silicium reagiert, falls als zu beschichtende Festkörperoberfläche Silicium
gewählt wird.
Hierzu gehören
beispielsweise alle organischen Chlorosilane, darunter auch Perfluoralkylcholorsilane und
Dimethyldichlorsilane.
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Alternativ
kann ein Gemisch zu aggregierender Substanzen bzw. deren Precursoren
aufgedampft werden, falls die Dampfdrücke von zu aggregierenden Substanzen
oder Precursoren sich um maximal 2·10-4 mbar
unterscheiden.
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Selbst
aggregierende Monolagen, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
auf Festkörperoberflächen hergestellt
werden, können
beispielsweise bei der Herstellung elektronischer, optischer und
elektrooptischer Bauteile verwendet werden, z.B. in der Sensorik
oder in Mikroschaltern für Auslöser von
Airbags. Dem Fachmann ist bekannt, wie er maskenlithographische
Verfahren zur Nanostrukturierung von Halbleitern auf Festkörperoberflächen mit
SAMs anwenden muss. Des Weiteren können die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten SAMs mit Hilfe von Elektronenstrahlen chemisch verändert werden.
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SAMs
eignen sich außerdem
als Korrosionsschutz sowie als Haftvermittler in Verbundwerkstoffen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
eignet sich auch zur Herstellung von medizinischen Stents, wobei
die metallischen Festkörpermaterialien
der Stents zwecks besserer Gewebeverträglichkeit mit SAMs aus einem
physiologisch akzeptablen Material beschichtet werden. Auch semipermeable
Membranen sowie Substrate für
biologische Zellkulturen lassen sich mit Hilfe von SAMs nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren
herstellen.
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Ausführungsbeispiele
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1. Hydroxybiphenyl-Monolagen
auf Siliciumhydridoberflächen
durch Abscheidung aus der Gasphase
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Carosche
Säure wird
aus 30 %-igem Wasserstoffperoxid und konzentrierter Schwefelsäure (1:3
v/v) frisch zubereitet. Siliciumwafer (3cm·1cm·0,5mm) werden 30 min in die
frisch zubereitete Carosche Säure
gegeben, dann mit Wasser einer Leitfähigkeit von maximal 0,05 μS und anschließend mit
Methanol p.a. gespült
und im Stickstoffstrom getrocknet. Danach werden die Wafer 5 min
bis 10 min in 48 %-ige Flusssäure
gegeben, mit wasserfreiem Toluol gespült und zunächst im Stickstoffstrom vorgetrocknet.
Danach werden die Wafer in eine mit Argon gespülte Bedampfungsanlage (1) überführt und
im Vakuum bei 9·10-7 mbar innerhalb von 30 min getrocknet.
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97
%-iges 4-Hydroxybiphenyl wird zweimal bei 80°C sublimiert und anschließend im
Kolben (1) bei 80°C
und einem Druck von 10-5 mbar unter Argonatmosphäre (3)
verdampft. Der Kolben wird hierzu mit Hilfe des Thermostaten (6)
beheizt. Anschließend wird
das Ventil A (2) geöffnet
und die Silicumwafer (4) bei 10-5 mbar
und 80°C
innerhalb von 30 min bis 60 min mit Hydroxybiphenyl bedampft.
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Nach
beendeter Bedampfung wird die Argonzufuhr beendet, indem Ventil
A (2) geschlossen wird. Die Heizung (Thermostat, 6)
wird abgeschaltet. Nach weiteren 5 min wird die Argonzufuhr durch Schließen von
Ventil A (2) beendet. Die bedampften Wafer kühlen 1 h
innerhalb der Bedampfungsanlage ab. Anschließend wird Ventil B (5)
geschlossen und die Bedampfungsanlage durch Öffnen von Ventil A (2)
mit Argon belüftet.
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Die
mit einer Hydroxybiphenyl-Monolage bedampften Siliciumwafer werden
anschließend
mit Essigsäureethylester
p.a. gespült,
für 5 ± 2 min
im Ultraschallbad gereinigt, im Stickstoffstrom getrocknet und unter
Argonatmosphäre
aufbewahrt. Eingesetztes Argon hat eine Reinheit von 4.8 nach Punktnotation;
die Reinheit des verwendeten Stickstoffs beträgt 4.6 nach Punktnotation.
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Die
Bedampfungsanlage ist schematisch in 1 gezeigt.
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Das
XPS-Diagramm (Röntgen-Photoelektronenspektroskopie)
des gebildeten Hydroxybiphenyl-SAMs (HBP-SAM) zeigt 2.
Dabei diente eine Aluminiumanode als Quelle für die Röntgenstrahlung. Die Energie
der Kα-Linie
beträgt
1486,6 eV bei einer Halbwertsbreite von etwa 1 eV.
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2. Herstellung von Goldwafern mit Nitrobiphenylthiol aus
Lösung
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Goldwafer
(3cm·1cm·0,5mm)
werden zwei Stunden lang einer Ozonolyse mit UV-Licht unterzogen
und anschließend
mit DMF p.a. gespült.
Danach werden sie für
5 Minuten im Ultraschallbad gereinigt, mit DMF p.a. und danach mit
Ethanol p.a. gespült und
zuletzt im Stickstoffstrom, Reinheit 4.6 nach Punktnotation, getrocknet.
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Die
Wafer werden in einem 50 ml-Schlenk-Kolben gegeben (2 Wafer pro
Kolben) und eine Lösung
von Nitrobiphenylthiol (NBPT) in DMF p.a., c(NBPT) = 10 mmol/L,
zugefügt.
Der Kolben wird verschlossen, im Vakuum entgast und für drei Tage
unter Stickstoffatmosphäre
und Lichtausschluss aufbewahrt.
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Danach
werden die Wafer entnommen und mit DMF abgespült. Anschließend werden
die Wafer in einem mit DMF gefüllten
Becherglas für
5 Minuten im Ultraschallbad behandelt. Die Wafer werden nun mehrfach
mit DMF p.a. und dann mehrfach mit Ethanol p.a. gespült, wobei
bevorzugt je 5 Spülgänge mit DMF
bzw. Ethanol durchgeführt
werden. Danach werden die Wafer in einem mit Ethanol p.a. gefüllten Becherglas
für 5 Minuten
im Ultraschallbad behandelt, mit Ethanol p.a. abgespült, im Stickstoffstrom getrocknet
und bis zur weiteren Verwendung unter Stickstoffatmosphäre aufbewahrt.
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3 zeigt
das XPS-Diagramm der auf diese Weise erhaltenen NBPT-SAMs auf Goldwafern (NBPT/Aus).
Anodenmaterial und Energie der Kα-Strahlung
waren wie unter Ausführungsbeispiel
1 beschrieben.
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Es
wurde eine AFM-Aufnahme (Kraftfeldmikroskopie) unter Verwendung
von Cantilevern aus Siliciumnitrid (Spitzenradius 10 nm, Federkonstante 0.2
N/m) durchgeführt.
Der Scanbereich des AFM/LFM-Kopfes betrug 80 μm·80 μm in der x,y-Ebene. Es wurde im contact Mode mit
einer Kraft von 12 nN gescannt. Die Höhendifferenz (in z-Richtung)
der abgeschiedenen NBPT-Moleküle
betrug maximal 10 nm.
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3. Herstellung von Goldwafern mit Nitrobiphenylthiol aus
der Gasphase
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Die
Goldwafer werden wie unter Ausführungsbeispiel
2 beschrieben vorbereitet. Danach werden die Wafer in eine mit Argon
gespülte
Bedampfungsanlage überführt und
im Vakuum bei 9·10-7 mbar innerhalb von 30 min getrocknet.
In Kolben (1) wird zweimal bei 80°C sublimiertes Nitrobiphenylthiol
bei 80°C
und einem Druck von 10-5 mbar unter Argonatmosphäre (3)
verdampft. Anschließend wird
das Ventil A (2) geöffnet
und die Goldwafer bei 10-5 mbar und 80°C innerhalb
von 30 min bis 60 min mit NBPT bedampft.
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Nach
beendeter Bedampfung wird die Argonzufuhr beendet, indem Ventil
A (2) geschlossen wird. Die Heizung (Thermostat, 6)
wird abgeschaltet. Nach weiteren 5 min wird die Argonzufuhr durch Schließen von
Ventil A (2) beendet. Die bedampften Wafer kühlen 1 h
innerhalb der Bedampfungsanlage ab. Anschließend wird Ventil B (5)
geschlossen und die Bedampfungsanlage durch Öffnen von Ventil A (2)
mit Argon belüftet.
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Die
mit einer Nitrobiphenylthiol-Monolage bedampften Goldwafer werden
anschließend
mit Essigsäureethylester
p.a. gespült,
für 5 ± 2 min
im Ultraschallbad gereinigt, im Stickstoffstrom getrocknet und unter
Argonatmosphäre
aufbewahrt. Eingesetztes Argon hat eine Reinheit von 4.8 nach Punktnotation;
die Reinheit des verwendeten Stickstoffs beträgt 4.6 nach Punktnotation.
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3 zeigt
das XPS-Diagramm der auf diese Weise erhaltenen NBPT-SAMs auf Goldwafern (NBPT/AuG). Anodenmaterial und Energie der Kα-Strahlung
waren wie unter Ausführungsbeispiel
1 beschrieben.
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Es
wurde eine AFM-Aufnahme (Kraftfeldmikroskopie) unter Verwendung
von Cantilevern aus Siliciumnitrid (Spitzenradius 10 nm, Federkonstante 0.2
N/m) durchgeführt.
Der Scanbereich des AFM/LFM-Kopfes betrug 80 μm·80 μm in der x,y-Ebene. Es wurde im contact Mode mit
einer Kraft von 12 nN gescannt. Die Hohendifferenz (in z-Richtung)
der abgeschiedenen NBPT-Moleküle
betrug maximal 10 nm.
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Abbildungslegenden
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1
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1 zeigt
schematisch eine Bedampfungsanlage.
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Im
Kolben (1) wird die zu aggregierende Substanz verdampft;
die Beheizung erfolgt über
den Thermostaten (6). Über
Ventil A (2) kann die verdampfte Substanz in das Gefäß mit den
zu bedampfenden Wafern (4) geleitet werden. In das Gefäß mit den
zu bedampfenden Wafern (4) wird des Weiteren sauerstofffreies
Gas (3) eingeleitet.
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Der
für die
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
notwendige Druck von 10-6 mbar bis 10-8 mbar wird über Vorvakuumpumpen (8)
und Hauptvakuumpumpe (9) mit Kühlfalle (10) erzeugt; die
Evakuierung der Bedampfungsanlage erfolgt über Ventil B (5).
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2
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Röntgen-Photoemissions-Diagramm (XPS-Diagramm)
von Hydroxybiphenyl-SAMs auf Siliciumwafern, vgl. Ausführungsbeispiel
1.
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Eine
Aluminiumanode diente als Quelle für die Röntgenstrahlung. Die Energie
der Kα-Linie
beträgt
1486,6 eV bei einer Halbwertsbreite von etwa 1 eV.
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3
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Röntgen-Photoemisions-Diagramm (XPS-Diagramm)
von Nitrobiphenylthiol-SAMs (NBPT-SAMs) auf Goldwafern.
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Eine
Aluminiumanode diente als Quelle für die Röntgenstrahlung. Die Energie
der Kα-Linie
beträgt
1486,6 eV bei einer Halbwertsbreite von etwa 1 eV.
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Die
obere Kurve zeigt ein NBPT-SAM, das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
aus der Gasphase abgeschieden wurde (NBPT/AuG),
vgl. Ausführungsbeispiel
3.
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Die
untere Kurve zeigt ein NBPT-SAM, das aus Lösung abgeschieden wurde (NBPT/Aus),
vgl. Ausführungsbeispiel
2.
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- 1
- Kolben
- 2
- Ventil
A
- 3
- sauerstofffreies
Gas
- 4
- Wafer
- 5
- Ventil
B
- 6
- Thermostat
- 7
- Vakuummeter
- 8
- Vorvakuumpumpen
- 9
- Hauptvakuumpumpe
- 10
- Kühlfalle