JP2010028124A - 有機材料含有デバイスに適した基板の製造方法、および有機材料含有デバイスの製造方法 - Google Patents
有機材料含有デバイスに適した基板の製造方法、および有機材料含有デバイスの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010028124A JP2010028124A JP2009184113A JP2009184113A JP2010028124A JP 2010028124 A JP2010028124 A JP 2010028124A JP 2009184113 A JP2009184113 A JP 2009184113A JP 2009184113 A JP2009184113 A JP 2009184113A JP 2010028124 A JP2010028124 A JP 2010028124A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor surface
- substrate
- organic material
- amino group
- nitrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】 水素原子およびアミノ基が化学吸着した半導体表面を有する基板とする。このアミノ基は、例えばSi−N結合により固定されている。アミノ基は多くの官能基と化学反応しうる基であり、生体分子との親和性にも優れている。この表面は、大気中での取り扱いも容易である。アミノ基と有機分子とを反応させれば、有機分子と半導体表面とが化学的に一体に結合する。アミノ基は、例えば水素原子で終端された半導体表面にアンモニア等の窒素含有反応種を接触させ、この反応種に由来する窒素原子を含むアミノ基を半導体表面に化学吸着させて導入すればよい。
【選択図】図1
Description
ここで、R1およびR2はそれぞれ独立に、主鎖長が0.65nm〜4.0nmの範囲にあるπ電子共役鎖を主鎖とする基である。
Si(111)基板の表面、即ち面方位が(111)であるシリコン表面、を5%のフッ酸(フッ化水素酸)に5分間接触させて水素終端処理を行った後、50mMの亜硫酸アンモニウム水溶液と接触させ、原子レベルにまで平坦化したSi(111)面を得た。
高圧水銀灯からの紫外線の照射を省略した以外は、実施例1と同様にしてSi基板の(111)面を得た。実施例1と同様にして分析した結果を図4,図5に併せて示す。
実施例2では、アミノ基の導入方法を除いては実施例1と同様にして、Si(111)面にアミノ基を導入した。実施例2では、高圧水銀灯からの紫外線照射を行わず、チャンバー内に設置したタングステンフィラメントを通電によって1000℃にまで加熱し、アンモニアガスをフィラメント上で熱分解することによって発生させたアミノラジカルをSi(111)面に供給した。アンモニアガス流量、雰囲気圧力、Si基板の温度は実施例1と同じとした。
p型のSi基板(抵抗率:24〜360Ωcm)を超純水中で10分間超音波洗浄した。次いで、この基板を濃硫酸と過酸化水素水の1:1混合液に10分間浸漬した後、流水中で10分間洗浄した。さらに、この基板を5%のフッ酸水溶液に5分間浸漬した。引き続き、この基板を、46%フッ酸:99%エタノール:超純水を1:1:2の比で混合して調製した溶液中で陽極酸化した。陽極酸化は、陰極として白金電極を用い、電流密度2mA/cm2の条件で750秒間行った。こうして多孔化した表面を有するSi基板を得た。
高圧水銀灯からの紫外線の照射を省略した以外は、実施例2と同様にして、多孔化したSi基板の表面を得た。
実施例3により得たSi基板を、10mMのベイゾイルクロリドを含む乾燥トルエン溶液中に浸漬し、室温で12時間反応させた。反応後、ソックスレー抽出器(抽出溶媒:トルエン)を用い、基板の表面に物理吸着したベンゾイルクロリドを除去した。
実施例1により得たSi基板を、10mMのテレフタルアルデヒドを含む乾燥トルエン溶液中に浸漬し、室温で12時間反応させた。反応後、ソックスレー抽出器(抽出溶媒:トルエン)を用い、基板の表面に物理吸着したテレフタルアルデヒドを除去した。
以下、本発明による基板の半導体表面に、上記(1)で示した繰り返し単位を有する導電性有機分子を結合させた形態について説明する。この形態によれば、直線性が高い導電性有機分子が得られ、特に、基板に対して直立した状態で基板に結合した導電性有機分子が得られる。反応させるモノマーのπ電子共役鎖の種類を変更すれば、様々な特性の導電性有機分子を得ることが可能である。このような導電性有機分子を用いることによって、特性が高い電子デバイス、例えば、有機発光ダイオード等を実現できる。さらには、単一分子内に量子構造を形成し精密な電子状態制御を行い、単一分子発光ダイオード等を実現できる。
ここで、R1およびR2は、上記と同様、それぞれ独立に、主鎖長が0.65nm〜4.0nmの範囲にあるπ電子共役鎖を主鎖とする基である。
まず、Si(111)基板を5%のフッ酸(フッ化水素酸)に5分間接触させて表面の水素終端処理を行った後、50mMの亜硫酸アンモニウム水溶液と接触させ、原子レベルにまで平坦化したSi(111)面を得る。次に、処理したSi基板をチャンバー内に設置し、アンモニアガス流量を50sccm、雰囲気圧力を2torr(約266Pa)に保持する。この状態で、水素終端処理した基板表面に、サファイア窓を介して高圧水銀灯(100W)から紫外線を24時間照射する。このようにして、アミノ基が表面に結合したシリコン基板を作製する。
20 真空蒸着装置
21 基板ホルダ
22,23 蒸着源
Claims (21)
- 水素原子およびアミノ基が化学吸着した半導体表面を有する基板。
- 前記半導体表面がSi、GeおよびGaから選ばれる少なくとも1種である原子Mを含む請求項1に記載の基板。
- 前記半導体表面が、結合M−Hおよび結合M−Nを有する請求項1に記載の基板。
- 前記半導体表面が所定の結晶面である請求項1に記載の基板。
- 前記所定の結晶面が(111)面である請求項4に記載の基板。
- 前記所定の結晶面が、Si(111)(1×1)面である請求項5に記載の基板。
- 前記半導体表面が、前記水素原子および前記アミノ基により終端されている請求項1に記載の基板。
- 水素原子が化学吸着した半導体表面を有する基板の前記半導体表面に窒素含有反応種を接触させることにより、前記窒素含有反応種に由来する窒素原子を含むアミノ基を前記半導体表面に化学吸着させる、水素原子およびアミノ基が化学吸着した半導体表面を有する基板の製造方法。
- 前記半導体表面に前記窒素含有反応種を気相から供給する請求項8に記載の基板の製造方法。
- 前記窒素含有反応種が、アンモニアまたはアンモニアから発生したラジカルである請求項9に記載の基板の製造方法。
- 前記窒素含有反応種がアンモニアであり、前記アンモニアを含む雰囲気において前記半導体表面に電磁波を照射する請求項9に記載の基板の製造方法。
- 前記窒素含有反応種が、アンモニアを熱分解させて発生させたNH2ラジカルである請求項9に記載の基板の製造方法。
- 1×10-5Pa以上の雰囲気において前記基板を450℃以下に保持しながら、前記半導体表面に窒素含有反応種を接触させる請求項9に記載の基板の製造方法。
- 前記窒素含有反応種を接触させる半導体表面が、湿式エッチングにより水素原子を化学吸着させた半導体表面である請求項8に記載の基板の製造方法。
- 前記窒素含有反応種を接触させる半導体表面と、前記水素原子およびアミノ基が化学吸着した半導体表面とが、ともにSi(111)(1×1)面である請求項8に記載の基板の製造方法。
- 請求項1に記載の基板と、前記基板の前記半導体表面上に配置された有機材料とを含む有機材料含有デバイス。
- 請求項1に記載の基板の半導体表面に化学吸着したアミノ基と有機分子とを反応させ、前記有機分子を前記半導体表面に固定した有機材料含有デバイス。
- 前記有機分子に含まれる炭素原子と前記アミノ基に含まれる窒素原子とが結合C−Nを形成している請求項17に記載の有機材料含有デバイス。
- 前記炭素原子と前記窒素原子とが二重結合C=Nを形成している請求項18に記載の有機材料含有デバイス。
- 前記有機分子が、(−CH=N−)を含む請求項17に記載の有機材料含有デバイス。
- 前記有機分子が、下記式(1)で示される繰り返し単位を有する導電性有機分子である請求項20に記載の有機材料含有デバイス。
(1)−R1−CH=N−R2−N=CH−
ただし、R1およびR2はそれぞれ独立に、主鎖長が0.65nm〜4.0nmの範囲にあるπ電子共役鎖を主鎖とする基である。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009184113A JP4860733B2 (ja) | 2004-03-25 | 2009-08-07 | 有機材料含有デバイスに適した基板の製造方法、および有機材料含有デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004088212 | 2004-03-25 | ||
JP2004088212 | 2004-03-25 | ||
JP2009184113A JP4860733B2 (ja) | 2004-03-25 | 2009-08-07 | 有機材料含有デバイスに適した基板の製造方法、および有機材料含有デバイスの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005089544A Division JP4706047B2 (ja) | 2004-03-25 | 2005-03-25 | 有機材料含有デバイスに適した基板とその製造方法、およびこれを用いた有機材料含有デバイス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010028124A true JP2010028124A (ja) | 2010-02-04 |
JP4860733B2 JP4860733B2 (ja) | 2012-01-25 |
Family
ID=41733595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009184113A Expired - Fee Related JP4860733B2 (ja) | 2004-03-25 | 2009-08-07 | 有機材料含有デバイスに適した基板の製造方法、および有機材料含有デバイスの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4860733B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012133695A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | クニミネ工業株式会社 | タンパク質結晶化条件探索剤及びタンパク質結晶化条件探索方法 |
JP2018019082A (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 単層膜が媒介する高精度の膜堆積 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09307157A (ja) * | 1996-05-14 | 1997-11-28 | Hitachi Ltd | 固体表面間の接続方法およびそれを用いた素子 |
JP2000077672A (ja) * | 1998-09-03 | 2000-03-14 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2000349082A (ja) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Canon Sales Co Inc | 被成膜面の改質方法及び半導体装置の製造方法 |
JP2002184773A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-06-28 | Nec Corp | 高誘電率薄膜の成膜方法及び高誘電率薄膜を用いた半導体装置の製造方法 |
-
2009
- 2009-08-07 JP JP2009184113A patent/JP4860733B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09307157A (ja) * | 1996-05-14 | 1997-11-28 | Hitachi Ltd | 固体表面間の接続方法およびそれを用いた素子 |
JP2000077672A (ja) * | 1998-09-03 | 2000-03-14 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
JP2000349082A (ja) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Canon Sales Co Inc | 被成膜面の改質方法及び半導体装置の製造方法 |
JP2002184773A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-06-28 | Nec Corp | 高誘電率薄膜の成膜方法及び高誘電率薄膜を用いた半導体装置の製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012133695A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | クニミネ工業株式会社 | タンパク質結晶化条件探索剤及びタンパク質結晶化条件探索方法 |
US10175183B2 (en) | 2011-03-31 | 2019-01-08 | Kunimine Industries Co., Ltd. | Agent for searching for protein crystallization conditions and method of searching for protein crystallization conditions |
JP2018019082A (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 単層膜が媒介する高精度の膜堆積 |
US10340137B2 (en) | 2016-07-25 | 2019-07-02 | Tokyo Electron Limited | Monolayer film mediated precision film deposition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4860733B2 (ja) | 2012-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Islam et al. | Recent Progress in Obtaining Semiconducting Single‐Walled Carbon Nanotubes for Transistor Applications | |
EP2362459A1 (en) | Modified graphene structure and method of manufacture thereof | |
Hong et al. | Separation of Metallic and Semiconducting Single‐Walled Carbon Nanotube Arrays by “Scotch Tape” | |
US9422158B2 (en) | Perforated contact electrode on vertical nanowire array | |
JP4909745B2 (ja) | 有機薄膜の形成方法および有機薄膜形成装置 | |
JP2011121828A (ja) | グラフェン構造体、グラフェン構造体の製造方法、及び電子デバイス | |
US8920877B2 (en) | Preparation of epitaxial graphene surfaces for atomic layer deposition of dielectrics | |
JP2016047777A (ja) | グラフェン薄膜の製造方法、並びにグラフェン薄膜を備えた電子素子およびセンサ | |
EP1743356A2 (en) | Use of a composite or composition of diamond and other material for analysis of analytes | |
JP4706047B2 (ja) | 有機材料含有デバイスに適した基板とその製造方法、およびこれを用いた有機材料含有デバイス | |
Rahpeima et al. | Impermeable Graphene Oxide Protects Silicon from Oxidation | |
JP2010071906A (ja) | 有機半導体装置、検出装置および検出方法 | |
Freedy et al. | In-vacuo studies of transition metal dichalcogenide synthesis and layered material integration | |
Tzaguy et al. | Boron monolayer doping: Role of oxide capping layer, molecular fragmentation, and doping uniformity at the nanoscale | |
JP4860733B2 (ja) | 有機材料含有デバイスに適した基板の製造方法、および有機材料含有デバイスの製造方法 | |
TW201723219A (zh) | 在絕緣或半導體基板上的無金屬石墨烯合成 | |
US10815565B2 (en) | Method for synthesizing a graphene pattern | |
US20170077407A1 (en) | Carbon nanotube array, material, electronic device, process for producing carbon nanotube array, and process for producing field effect transistor | |
Zhang et al. | All-covalently-implanted FETs with ultrahigh solvent resistibility and exceptional electrical stability, and their applications for liver cancer biomarker detection | |
Silva-Quinones et al. | Solution chemistry to control boron-containing monolayers on silicon: Reactions of boric acid and 4-fluorophenylboronic acid with H-and Cl-terminated Si (100) | |
O’Connell et al. | Liquid-phase monolayer doping of InGaAs with Si-, S-, and Sn-containing organic molecular layers | |
CN108369910B (zh) | 一种在石墨烯表面形成栅介质层及制备晶体管的方法 | |
KR101733751B1 (ko) | 바이오 센서 및 그 제조 방법 | |
JP2004500481A (ja) | 堆積薄膜ボイド・柱状体網目構造物 | |
KR20180109014A (ko) | 질소가 도핑된 그래핀을 제조하는 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091020 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111026 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111101 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111102 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141111 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |