JP2004045394A

JP2004045394A - 微小電極及びその製造方法

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Publication number: JP2004045394A
Application number: JP2003140544A
Authority: JP
Inventors: Koji Suzuki; 鈴木　孝治; Kazuyoshi Kurihara; 栗原　一嘉; Shigeru Amamiya; 雨宮　成; Kenichi Maruyama; 丸山　健一
Original assignee: Kanagawa Academy of Science and Technology; Japan Science and Technology Corp
Current assignee: Kanagawa Academy of Science and Technology; Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-02-12

Abstract

【課題】従来の微小電極よりもさらに微小な電極及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】突起を有する基材と、該突起を被覆する金属層と、該金属層を被覆する絶縁性電着塗料層とを具備し、前記突起を被覆する金属層の先端部が、前記電着塗料層から露出して電極を形成して成る電極を提供した。この電極は、突起を有する基材に、金属を蒸着して前記突起を被覆する金属層を形成する工程と、該金属層を一方の電極として電着を行うことにより、該金属層上に絶縁性電着塗料層を形成する工程と、形成された電着塗料層を加熱して前記突起を被覆する金属層の先端部を、前記電着塗料層から露出させる工程とを含む方法により製造できる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微小な電極及びその製造方法に関する。本発明の電極は、微小な界面や細胞等の微小な領域における測定等に有用である。
【０００２】
【従来の技術】
電気化学顕微鏡の電極のように、微小な界面や細胞等の微小な領域における測定等のために微小な電極が用いられている。例えば、Ｙ．　Ｌｅｅ，　Ｓ．　Ａｍｅｍｉｙａ　ａｎｄ　Ａ．　Ｊ．　Ｂａｒｄ，　”Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ．　４１　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ．”，　Ａｎａｌ．　Ｃｈｅｍ．　２００１，　７３，　２２６１−２２６７には、光ファイバーを基材としたリング電極が記載されている。このリング電極の内半径は１．５０〜１．７０　μｍ、外半径は１．６７〜１．８９μｍである。
【０００３】
【非特許文献１】Ｙ．　Ｌｅｅ，　Ｓ．　Ａｍｅｍｉｙａ　ａｎｄ　Ａ．　Ｊ．　Ｂａｒｄ，　”Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ．　４１　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ．”，　Ａｎａｌ．　Ｃｈｅｍ．　２００１，　７３，　２２６１−２２６７
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の微小電極よりもさらに微小な電極が形成できれば、より微小な領域での測定等が可能になり有利であることは言うまでもない。
【０００５】
従って、本発明の目的は、従来の微小電極よりもさらに微小な電極及びその製造方法を提供することである。さらにナノメートルサイズで、大きさを制御できる作製法を見いだした。また、電極としてだけではなく、光ガイドとして、光を導入あるいは検出しながら微小電極としても使用できる光ファイバー電極を発明した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは、鋭意研究の結果、突起状の基材上に金属層を形成し、この金属層を電極として電着を行うことにより金属層上に絶縁性電着塗料層を形成し、さらに形成された電着塗料層を加熱して前記突起を被覆する金属層の先端部を、前記電着塗料層から露出させることにより、公知の微小電極よりもさらに微小な電極を形成することができることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、突起を有する基材と、該突起を被覆する金属層と、該金属層を被覆する絶縁性電着塗料層とを具備し、前記突起を被覆する金属層の先端部が、前記電着塗料層から露出して電極を形成して成る電極を提供する。また、本発明は、突起を有する基材に、金属を蒸着して前記突起を被覆する金属層を形成する工程と、該金属層を一方の電極として電着を行うことにより、該金属層上に絶縁性電着塗料層を形成する工程と、形成された電着塗料層を加熱して前記突起を被覆する金属層の先端部を、前記電着塗料層から露出させる工程とを含む、上記本発明の電極の製造方法を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の電極の構成を図１に基づき概略的に説明する。図１は、本発明の電極の構成を模式的に示す断面図である。なお、図１は、明瞭性のために突起や基材等の大きさの比が実際のものとは大きく異なって描かれている。基材１０は突起１２を有する。突起１２上には、金属層１４が形成され、金属層１４上には絶縁性電着塗料層１６が形成されている。金属層１４の先端部１４ａが絶縁性電着塗料層１６から露出し、この露出した金属層１４ａが微小電極を形成している。
【０００９】
基材１０としては、突起１２を有するものであれば何ら限定されるものではないが、光ファイバーの端面を基材として利用することが好ましい。光ファイバーの端面を基材として利用する場合、電極に光を送ることが可能になり、電気的な測定のみならず光学的な測定や、光を照射した場合の応答を調べることが可能になり好ましい。また、光ファイバーの端面を基材として利用する場合には、エッチングにより、所望の形状の突起１２を容易に形成できるので製造面からも好ましい。光ファイバーとしては、突起の形成しやすさや光伝送損失の低さの観点からガラスファイバーが好ましく、特にシリカファイバーが好ましい。突起の形状は特に限定されないが、形成する容易さの観点から円錐状の突起が好ましい。また、突起の大きさは、特に限定されないが、突起の基部の直径は、１μｍ〜６μｍ程度が好ましく、特に２μｍ〜３μｍ程度が好ましい。突起の先端部の頂角θ（図１参照）は１０度〜６０度程度が好ましく、１５度〜３０度程度がさらに好ましい。光ファイバーを用いる場合、市販の光ファイバーを用いることができ、その直径は通常０．１〜１　ｍｍ程度である。
【００１０】
前記基材１０の突起１２上に形成される金属層１４を構成する金属としては、特に限定されないが、化学的安定性に優れ、導電性の高い金、白金が好ましい。金属層の厚さは特に限定されないが、１０〜４０ｎｍ程度が好ましく、さらに好ましくは１５〜３０ｎｍ程度である。金属層１４は、スパッタリング法や真空蒸着法等の蒸着により容易に形成することができる。なお、金属層１４は、突起１２を被覆していればよいが、蒸着により形成する場合には、突起部分以外の基材上にも形成される。
【００１１】
絶縁性電着塗料層１６を構成する電着塗料としては、絶縁性の塗膜を形成するものであれば何ら限定されるものではなく、種々のものが周知であり、市販されている。本発明においては、これらの市販の電着塗料を好ましく用いることができる。塗膜を形成する樹脂成分としては、何ら限定されるものではなく、アニオン性ポリマーもカチオン性ポリマーも使用することができる。例えば、ポリアクリル酸、ポリエチレンスルホン酸、ポリアミノ酸等を好ましい例として挙げることができる。また、絶縁性電着塗料層１６の厚さは、特に限定されないが、１０〜５０００ｎｍ程度が好ましく、特には１００〜３０００ｎｍ程度が好ましい。絶縁性電着塗料層１６は、金属層１４を一方の電極に用いて電着を行うことにより容易に形成することができる。詳細は後述する。
【００１２】
絶縁性電着塗料層１６を形成した後、該塗料層１６を加熱すると、塗料層１６が僅かに収縮し、強度が最も弱い突起先端部が破れて金属層の先端部１４ａが電着塗料層１６から露出する。この露出した金属層の部分１４ａが微小電極を構成する。露出した金属層１４ａの直径は、１μｍ以下が好ましく、さらには０．５μｍ以下が好ましい。極めて微細な電極が望まれる場合には、この直径が０．２ｎｍ〜１０ｎｍ、特には０．２ｎｍ〜１ｎｍであり、下記実施例２では実際に直径０．２３　ｎｍの電極が得られている。露出した金属層１４ａの直径は、下記実施例に記載する方法（実施例１及び実施例２のいずれでも同程度の測定結果が得られる）により電気化学的に測定することができる。
【００１３】
次に、本発明の電極の製造方法について説明する。基材１０として光ファイバーの端面を用いる場合には、突起１２はエッチングにより容易に形成することができる。光ファイバーは、横断面で中央部分に位置する、高屈折率のコアと、その周囲にある、低屈折率のクラッドから形成される。エッチングにより、コアの部分に突起１２が形成される。エッチングは、光ファイバーの端面をエッチング液に浸漬することにより行うことができ、エッチング液との接触時間の長短により、突起が形成される。このように形成される突起は通常、実質的に円錐状である。エッチング液は、基材の材質により適宜選択されるが、例えば基材がシリカファイバーである場合には、４０重量％フッ化アンモニウム（ＮＨ_４Ｆ）、５０重量％フッ酸（ＨＦ）及び水がｘ：１：１（体積比）の溶媒組成から成るフッ酸緩衝液を好ましく使用することができる。フッ酸緩衝液中のフッ酸の濃度は特に限定されないが、ｘ（ＮＨ_４Ｆ）＝０．１〜ｘ＝３０程度が好ましく、ｐＨは１〜５程度が適当である。エッチング時間は１時間〜５時間程度が好ましい。また、エッチングを２種類のエッチング液を用いて２段階で行い、第１段階では、比較的低濃度のフッ酸緩衝液（濃度は好ましくはｘ＝１〜ｘ＝２程度）で３０分間〜９０分間程度のエッチングを行って主としてクラッド部分をエッチング除去し、次いで、比較的フッ化アンモニウムが高濃度のフッ酸緩衝液（濃度は好ましくはｘ＝１〜ｘ＝１０程度）で６０分間〜１８０分間程度のエッチングを行ってコア部分に突起を形成することも好ましい。特に、ｘ＝１．３〜１．６程度のフッ酸緩衝液（フッ酸濃度に換算すると１２〜１７重量％）を用いて第１段階のエッチングを行い、次いでｘ＝３．５〜４．５程度のフッ酸緩衝液（フッ酸濃度に換算すると１８〜１９重量％）を用いて第２段階のエッチングを行うことが、極めて微小な電極（直径０．２〜１０ｎｍ、特に０．２〜１ｎｍ）の作製に有効であることがわかった。この場合、第１段階のエッチング時間は、５０〜７０分間程度が好ましく、第２段階のエッチング時間は４０〜５０分間程度が好ましい。また、この場合には、光ファイバーの端面外縁の角が丸みを帯び、後の加熱工程でこの部分が露出して電極を形成する恐れも低減される。なお、エッチングは室温下で行うことができる。突起形成後は、水洗して次の金属層形成工程に移行する。
【００１４】
次に、基材１０の突起１２上に金属層１４を形成する。これはスパッタリング法や真空蒸着法等の金属蒸着により行うことができ、スパッタリング法が好ましい。スパッタリング法は、市販のスパッタリング装置を用いて常法により行うことができる。スパッタリングの条件としては、特に限定されないが、例えば気圧１０Ｐａ、電圧０．４ｋＶ、電流１５ｍＡ、スパッタ時間１００〜１０００秒（実験条件による）。蒸着する金属層１４の厚さの好ましい範囲は上記した通りである。
【００１５】
次に、金属層１４を一方の電極として電着を行うことにより、絶縁性電着塗料層１６を形成する。電着は、金属層１４と、対電極を電着塗料中に浸漬し、これらの間に直流電圧をかけることにより行うことができる。なお、電着塗料中に含まれるポリマーがアニオン性の場合には金属層１４を陽極にし、カチオン性の場合には金属層１４を陰極にする。電着の具体的な方法は特に限定されないが、好ましい方法の例として、直径１〜２ｃｍのコイル状の金属（白金）を対電極として用い、このコイルの中に光ファイバーを挿入し、該コイルと光ファイバーの先端部を電着塗料に浸漬し、直流電圧をかける方法を挙げることができる。この場合、直流電圧の大きさは、適宜選択されるが、２〜３Ｖ程度が適当であり、また、電着の時間は０．０１〜５秒間程度が適当である。あるいは、電圧を１．８〜２．２Ｖ程度（電圧勾配に換算して３．６〜４．４Ｖ／ｃｍ）と低めにし、電着の時間を８〜１２秒程度にすることにより、電着層の厚さを１００ｎｍ程度に薄くすることが可能であり、このような条件を採用することが、極めて微小な電極（直径０．２〜１０ｎｍ、特に０．２〜１ｎｍ）の作製に有効であることがわかった。また、電着は、室温下で行うことができる。なお、電圧を一定にして電着時間を変えることにより電着層の厚さを調節することができる。好ましい電着層の厚さは上記した通りである。また、金属層１４には、銀ペースト（銀粉とエポキシ樹脂との混合物）を用いて導線を接着することができ、この導線を介して電圧をかけることができる。
【００１６】
絶縁性電着塗料層１６を形成した後、水洗し、絶縁性電着塗料層１６を加熱する。加熱はオーブン内で行うことができる。加熱条件は、特に限定されないが、通常、８０℃〜１８０℃で２０分間〜１時間程度が好ましい。あるいは、７０℃〜９０℃で２０分間から４０分間加熱し、次いで、１３０℃〜１７０℃で１０分間〜２０分間乾燥させることにより、電着塗料層を乱すことなく安定に乾燥させることができ、これが極めて微小な電極（直径０．２〜１０ｎｍ、特に０．２〜１ｎｍ）の作製に有効であることがわかった。加熱処理により、絶縁性電着塗料層１６が僅かに収縮し、強度的に最も弱い、突起の先端部が破れて金属層１４の先端部１４ａが露出し、微小電極が形成される。
【００１７】
なお、このようにして形成された微小電極を一方の電極として上記の電着及び加熱処理を再度行うことにより、さらに微小な電極（直径１０ｎｍ以下）を形成することも可能である。なお、この場合には、加熱処理により金属層の先端部１４ａが露出するように、電着時間を短くして、電着層の厚さを第１目の電着の場合よりも薄くする。また、電着塗料層の厚さができるだけ厚くなるように精密に制御することにより、一段の電着でも直径１０ｎｍ以下の極めて微小な電極を形成することが可能である。
【００１８】
本発明の電極は、公知の電極よりもサイズが微小であるので、従来よりもさらに微小な界面や細胞、半導体装置等の微小な領域における測定のための電極や、電気化学顕微鏡の電極として用いることができる。また、基材として光ファイバーを用いた場合には、電極を介して狭い領域に光を照射したり発光を調べたりすることが可能になる（金属層１４は薄いので光を通す）。すなわち、光を同時に入れながら電気化学測定ができる微小電極プローブとしても利用することができる。この場合には、例えば、半導体の表面や界面に光を入れながら半導体の特性を調べたり、酸化物（酸化チタンなど）光触媒などの表面の光化学反応を調べたりすることができ、光と電気化学を組み合わせて測定可能なファイバー型微小電気化学プローブとして利用可能となる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明する。もっとも、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００２０】
実施例１
コア部にゲルマニウムがドープされた、コア径２．３μｍ、外径１２５μｍ、長さ５　ｍの市販のシリカファイバーを、ｘ＝１．７のフッ酸緩衝液（組成：４０重量％ＮＨ_４Ｆ（フッ化アンモニウム）：５０重量％ＨＦ（フッ酸）：Ｈ_２Ｏ（水）＝ｘ：１：１体積比）で６０分間、ｘ＝１０のフッ酸緩衝液（組成：ＮＨ_４Ｆ：ＨＦ：Ｈ_２Ｏ＝ｘ：１：１）で９０分間エッチングし、コア部に突起を形成した。形成された突起は、円錐状であり、その基部の直径は、コア径と同じであり、頂角は約１７度であった。次に、市販のスパッタリング装置を用い、気圧１０Ｐａ、電圧０．４ｋＶ、電流１５ｍＡ、スパッタ時間３５０ｓ前後の条件でスパッタリングを行い、突起を含む光ファイバーの端面全体上に厚さ約２０ｎｍの金層を形成した。
【００２１】
銀ペーストを接着剤として用いて、金層に導線を接続した。長さ７　ｃｍ　の白金線を直径約　１．５　ｃｍ　のコイル状にして、（株）シミズのアノーディック電着塗料ＥＬＥＣＯＡＴ　ＡＥ−　Ｘ（塗膜を形成するポリマーはポリアクリル酸）に浸した。電着は二電極式で行った．すなわち，参照電極、対極用の２本のケーブルで白金線をポテンシオスタットにつないだ。作用電極用ケーブルを、光ファイバーに付けた導線につないだ。コイルの中心に位置するように、金でコーティングした光ファイバーを溶液に浸した。金層を陽極、白金電極を陰極にして、２．５　Ｖの直流電圧を０．０１〜５秒間印加し、金層上に絶縁性電着塗料層を形成した。水洗後、光ファイバーをオーブンに入れ、１５０℃、３０分間の熱処理を行い、電着塗料膜をしっかりと固化、乾燥させた。この際に電着塗料膜が僅かに収縮して突起先端部が破れ、突起先端部の金層が、絶縁性電着塗料膜から露出した。これにより、本発明の微小電極が形成された。
【００２２】
作成された微小電極のサイズを、サイクリックボルタモグラムを測定することにより調べた。すなわち、上記した電着の場合と同様に、対電極としての白金コイル中に、作成された電極を端部に具備する光ファイバーを挿入し、１ｍＭのフェロセンカルボン酸ナトリウム及び０．１ＭのＫＣｌ溶液中に浸し、電圧をかけ、流れる電流の大きさを調べた。結果を図２に示す。
【００２３】
露出した電極の形状を半球と仮定すると，電流の大きさと下記式１より、電極の半径が決定される。
ｉＤ　＝　２πｎＦＤＣｒ_ａｐｐ　　　　（式１）
（Ｆ　：　ファラデー定数、Ｄ：　電極面の拡散定数、Ｃ：　フェロセンカルボン酸ナトリウム濃度、ｎ：　電子数、ｒ_ａｐｐ　：　電極半径）
【００２４】
この実施例の場合には流れる電流は約１００ｐＡであり、フェロセン（Ｆｃ）カルボン酸の電極への拡散定数は７×１０^−６　ｃｍ^２　／ｓｅｃ．　で、フェロセンカルボン酸の濃度は１ｍＭであったので、計算される電極の半径は約２４０　ｎｍ　ということであった。このように、直径１μｍ未満の電極が作製できた。
【００２５】
実施例２
コア部にゲルマニウムが高ドープされた、コア径２．２μｍ、外径１２５μｍ、長さ１ｍのガラスファイバーを、フッ酸緩衝溶液（組成：４０重量％ＮＨ_４Ｆ（フッ化アンモニウム）：５０重量％ＨＦ（フッ酸）：Ｈ_２Ｏ（水）＝　１．４５：１：１体積比）で６０分間、続いてフッ酸緩衝溶液（組成：ＮＨ４Ｆ：ＨＦ：Ｈ_２Ｏ＝４：１：３）で４５分間エッチングし、コア部に突起を形成した。形成された突起は、円錐状であり、その基部の直径はコア径と同じであり、頂角は約１５°であった。次に、市販のスパッタリング装置を用い、気圧１０Ｐａ、電圧０．４ｋＶ、電流１５ｍＡ、スパッタ時間３５０ｓ前後の条件でスパッタリングを行い、突起を含む光ファイバーの端面全体上に厚さ約２０ｎｍの金層を形成した。
【００２６】
銀ペーストを接着剤として用いて、金層に導線を接続した。長さ７　ｃｍ　の白金線を直径約　１．５　ｃｍ　のコイル状にして、（株）シミズのアノーディック電着塗料ＥＬＥＣＯＡＴ　ＡＥ−　Ｘ（塗膜を形成するポリマーはポリアクリル酸）に浸した。電着は二電極式で行った．すなわち，参照電極、対極用の２本のケーブルで白金線をポテンシオスタットにつないだ。作用電極用ケーブルを、光ファイバーに付けた導線につないだ。コイルの中心に位置するように、金でコーティングした光ファイバーを溶液に浸した。金層を陽極、白金電極を陰極にして、２．０　Ｖの直流電圧（電圧勾配に換算して４．０Ｖ／ｃｍ）を１０秒間印加し、金層上に絶縁性電着塗料層を形成した。水洗後、光ファイバーをオーブンに入れ、８０℃、３０分間で乾燥後、１５０℃、１５分間の熱処理を行い、電着塗料膜をしっかりと固化、乾燥させた。この際に電着塗料膜が僅かに収縮して突起先端部が破れ、突起先端部の金層が、絶縁性電着塗料膜から露出した。これにより、本発明の微小電極が形成された。
【００２７】
作製された微小電極のサイズを、サイクリックボルタモグラムで測定した。すなわち、上記した電着の場合と同様に、対電極として白金コイル中に、作製した光ファイバ電極を挿入し、１０　ｍＭフェリシアン化カリウム溶液（５００ｍＭ、塩化カリウムを含む）溶液中に浸し、応答電流を調べた。結果を図３に示す。
【００２８】
この実施例の場合には応答電流は、約０．９９ｐＡであり、フェリシアン化カリウムの濃度は１０ｍＭまた、電極への拡散係数は７．２×１０⁻ ^１０ｍ^２／ｓなので、計算される電極半径は約０．２３ｎｍということであった。このように直径１ｎｍ以下の電極が作製できた。
【００２９】
実施例３
実施例２で作製した光ファイバ微小電極に導入したレーザー光が先端から出射されることを確かめるためにＨｅ−Ｎｅレーザー光（６３２．８　ｎｍ）をファイバーカップラーを用いて微小電極に導入し、レーザー光をオン、オフし、その際の電極先端の様子を観察した。その結果、レーザーをオフにした状態からオンにした状態にすることよりレーザー光が光ファイバ微小電極先端から出射されることが確認できた。
【００３０】
【発明の効果】
本発明により、公知の電極よりもさらに微小な電極が初めて提供された。本発明の電極は、公知の電極よりもサイズが微小であるので、従来よりもさらに微小な界面や細胞、半導体装置等の微小な領域における測定のための電極や、電気化学顕微鏡の電極として用いるのに有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電極の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】実施例１で作製した電極の大きさを調べるために行った、サイクリックボルタモグラムの測定結果を示す図である。
【図３】実施例２で作製した電極の大きさを調べるために行った、サイクリックボルタモグラムの測定結果を示す図である。
【符号の説明】
１０　基材
１２　突起
１４　金属層
１６　絶縁性電着塗料層

Claims

突起を有する基材と、該突起を被覆する金属層と、該金属層を被覆する絶縁性電着塗料層とを具備し、前記突起を被覆する金属層の先端部が、前記電着塗料層から露出して電極を形成して成る電極。
前記基材が光ファイバーであり、前記突起は、該光ファイバーの端面上に、エッチングにより形成されたものである請求項１記載の電極。
前記金属層が金から成る請求項１又は２記載の電極。
電極の直径が１μｍ以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電極。
電極の直径が０．２　ｎｍ〜１０　ｎｍである請求項４記載の電極。
突起を有する基材に、金属を蒸着して前記突起を被覆する金属層を形成する工程と、該金属層を一方の電極として電着を行うことにより、該金属層上に絶縁性電着塗料層を形成する工程と、形成された電着塗料層を加熱して前記突起を被覆する金属層の先端部を、前記電着塗料層から露出させる工程とを含む、請求項１記載の電極の製造方法。
前記基材が光ファイバーであり、前記突起は、該光ファイバーの端面上に、エッチングにより形成されたものである請求項６記載の方法。
前記金属層が金から成る請求項６又は７記載の方法。
電極の直径が１μｍ以下である請求項６ないし８のいずれか１項に記載の方法。
前記エッチングを、濃度３０〜６０重量％のフッ酸を用いて行う請求項７記載の方法。
前記電着を、１〜１０Ｖ／ｃｍの電圧勾配で行う請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
前記電着層の前記加熱を、７０℃〜９０℃で２０分間から４０分間行い、次いで、１３０℃〜１７０℃で１０分間〜２０分間行う請求項６ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
前記エッチングを、濃度３０〜６０重量％のフッ酸を用いて行い、前記電着を、４〜１０Ｖ／ｃｍの電圧勾配で行い、前記電着層の前記加熱を、７０℃〜９０℃で２０分間から４０分間行い、次いで、１３０℃〜１７０℃で１０分間〜２０分間行う請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の方法。
電極の直径が０．２　ｎｍ〜１０　ｎｍである請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載の方法。