JP2012091160A - システムに囲まれた対象物の変位を目的とした変形可能システムの生成 - Google Patents
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Abstract
【課題】固体システムにおいて対象物を変位させるための方法を提供すること。
【解決手段】前記方法は、次のステップ：第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックス内に対象物を置くステップ；必要であれば、マトリックスが軟化するまで温度を上げるステップ；対象物に、マトリックス内部でそれを動かすように、外部からの作用を加えるステップ；マトリックスが固化するまで温度を下げるステップを含む。
【選択図】図１
【解決手段】前記方法は、次のステップ：第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックス内に対象物を置くステップ；必要であれば、マトリックスが軟化するまで温度を上げるステップ；対象物に、マトリックス内部でそれを動かすように、外部からの作用を加えるステップ；マトリックスが固化するまで温度を下げるステップを含む。
【選択図】図１
Description
本発明は、固体システム内に置かれた対象物を変位させることを可能にする方法を提案する。この方法は、対象物が置かれている媒体を一時的に軟化させること、次いで、作用又は外力を加えることによって対象物を動かすことを含む。
有利には、本発明は、エレクトロニクスの分野に、例えば、可変接続の生成又は可変容量トランジスタの製作に用途を有する。
いくつかのコンポーネントを含む固体デバイスは、それらの様々なコンポーネントの相対位置が固定されている限りにおいて、固定されているという欠点を有する。
これらのデバイスを、より自由に変えられるようにすることの魅力は、特にエレクトロニクスの分野において、明白である。
こうして、システムにおける唯一のバッテリーは、その変位を可能にすれば、いくつかの接続点を確立することが可能であろうから、異なる場所に位置するいくつかの対象物に電力を供給することが可能になる。
有機電界効果トランジスタに関連して、容量が、ゲート酸化物の間隔（ｇａｔｅ−ｏｘｉｄｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）に依存することが知られている。このため、ゲートを動かすことによって、この間隔を変更できれば、可変容量のトランジスタを得ることが可能になると思われる。
それゆえに、固体システム又はデバイス内で、対象物又はコンポーネントを動かすための技術的解決策を開発することが真に求められている。
本発明は、低い融解温度（Ｔｆ）及び／又は低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有する材料、特にポリマーを、対象物を挿入するためのマトリックスとして、このマトリックスの固体／液体の温度を変えることによって対象物を変位させることを目的として、用いることに基づく。
より明確には、本方法は、固体システムの内部で対象物を変位させるための方法に関し、この方法は次のステップを含む：
−第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックス内に、対象物を置くステップ；
−必要であれば、マトリックスが軟化するまで温度を上げるステップ；
−対象物に、軟化したマトリックス内部でそれを動かすように、外部からの作用を加えるステップ；
−マトリックスが固化するまで温度を下げるステップ。
−第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックス内に、対象物を置くステップ；
−必要であれば、マトリックスが軟化するまで温度を上げるステップ；
−対象物に、軟化したマトリックス内部でそれを動かすように、外部からの作用を加えるステップ；
−マトリックスが固化するまで温度を下げるステップ。
上記のように、本発明は、有利には、エレクトロニクスの分野に、またマイクロエレクトロニクスの分野にさえ用途を有する。当該の対象物は、例えば、シリコンナノワイヤ、カーボンナノチューブ、マイクロバッテリー、マイクロセル（ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）、コネクタ、光学レンズ、トランジスタ電極、又は光学フィルターである。これに関連して、対象物は、有利には、導電性材料からなる。
対象物の移動を許すように、マトリックスが一時的に軟化され、次いで、変位の後で、システムを固定するために再び固化されることは明らかである。
本発明の範囲内で、マトリックスは、対象物の変位を許す機能以外の何らかの機能を、固体システムにおいて必ずしも有さない。有利には、また実際に、これは、
−対象物は前記マトリックス内に埋め込まれていること；
−マトリックスは、変位を許すために要求される必要な体積を有すること；
を意味する。
−対象物は前記マトリックス内に埋め込まれていること；
−マトリックスは、変位を許すために要求される必要な体積を有すること；
を意味する。
他方、有利には、対象物以外の、固体システムの機能素子の１つは、基板である。それゆえに、好ましい一実施形態において、対象物が、基板に備わるキャビティ内に置かれ、次いで、この段階では固体又は液体の状態であり得るマトリックスで覆われる、又はそれに埋められる。
こうして、好ましくは、マトリックスはキャビティ全体を満たすことになる。別の言い方では、マトリックスの体積は、対象物の体積を引いたキャビティの体積に相当する。
この理由で、キャビティは、動かされる対象物の変位及び大きさに応じて、変わり得る寸法を有する。こうして、例として、
−対象物が、異なる位置の２つの対象物に電力を供給することを意図するマイクロバッテリーである場合、キャビティは、５００μｍから１０ｍｍの変位、又は５０ｍｍでさえある変位にほぼ等しい寸法を有することになる；
−対象物が、短絡接続する、又は短絡を形成するように浮遊ゲートとして作用することを意図するシリコンナノワイヤである場合、変位は、１μｍから１００μｍの程度であり得る。
−対象物が、異なる位置の２つの対象物に電力を供給することを意図するマイクロバッテリーである場合、キャビティは、５００μｍから１０ｍｍの変位、又は５０ｍｍでさえある変位にほぼ等しい寸法を有することになる；
−対象物が、短絡接続する、又は短絡を形成するように浮遊ゲートとして作用することを意図するシリコンナノワイヤである場合、変位は、１μｍから１００μｍの程度であり得る。
このようなシステムが機能するためには、用いられる材料の特質に関する限り、温度の点から見て、かなりの数の拘束が存在することが明らかである：
−システム全体は、関心のある温度、通常は運転温度（これは、有利には、雰囲気温度（２０℃から３０℃）に相当する）で、固体でなければならない；
−マトリックスの軟化温度で、対象物は、さらに固体システムの他のコンポーネント、特に基板も、依然として機能を果たせる状態のままであり、特に固体状態のままでなければならない。
−システム全体は、関心のある温度、通常は運転温度（これは、有利には、雰囲気温度（２０℃から３０℃）に相当する）で、固体でなければならない；
−マトリックスの軟化温度で、対象物は、さらに固体システムの他のコンポーネント、特に基板も、依然として機能を果たせる状態のままであり、特に固体状態のままでなければならない。
したがって、実際に、マトリックスは、特別に高い軟化温度を有してはならない。本発明によるマトリックスを作るのに特に適している材料は、ポリマーとして分類される材料である。
ポリマーには、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、スチレン系、ポリウレタン、及びポリイミドを含めて、いくつか種類が含まれる。
本発明に関連して、好ましい材料の例は、次の通りである：
−９５℃より低い融解温度を有する、エチレンとメチルアクリレートのコポリマー、又は
−７５℃より低い融解温度を有する、エチレンと酢酸ビニルのコポリマー。
−９５℃より低い融解温度を有する、エチレンとメチルアクリレートのコポリマー、又は
−７５℃より低い融解温度を有する、エチレンと酢酸ビニルのコポリマー。
明らかに、これらは、混合物としても使用できる。
固体−液体の転移が、−５０℃と２００℃の間で起こる材料（例えば、水）を用いることができるように、有利には２００℃より低い、特別に高い融解温度を有さない、任意の他のポリマーも用いることができる。
本発明に関連して、用語「軟化温度」は、当該の材料が、固体状態から変化し、液体になる傾向がある温度であると理解されている。実際には、この温度は、融解温度（Ｔｆ）及び／又はガラス転移温度（Ｔｇ）に相当する。
読者は、これらの温度のどちらも、材料の物理的状態に影響を及ぼし得ることを思い起こさせられる：
−ガラス転移温度（Ｔｇ）は、Ｔ＜Ｔｇ（固体）でのガラス状挙動を、Ｔ＞Ｔｇ（液体）でのゴムのような状態又はエラストマー状態から区分する。この温度は、ポリマーの場合、かなりの範囲に渡って広がる。
−融解温度（Ｔｆ）、及びその逆の結晶化温度。明らかに、これらの温度は、当該の材料が結晶化できる場合にのみ、意味がある。
−ガラス転移温度（Ｔｇ）は、Ｔ＜Ｔｇ（固体）でのガラス状挙動を、Ｔ＞Ｔｇ（液体）でのゴムのような状態又はエラストマー状態から区分する。この温度は、ポリマーの場合、かなりの範囲に渡って広がる。
−融解温度（Ｔｆ）、及びその逆の結晶化温度。明らかに、これらの温度は、当該の材料が結晶化できる場合にのみ、意味がある。
ガラス転移は、非晶系の温度の関数としての、それらの物理的挙動に、影響を及ぼす重要な現象である。それは、実際に、固体（ガラス）のような挙動から液体のような挙動への転移を示す。
温度Ｔｇに影響を及ぼす要因は、当業者によく知られており、例えば、巨大分子鎖の剛性、鎖間相互作用、側鎖基の全体の大きさ又は屈曲性、及びモル質量である。
また、これらの２つの温度、Ｔｇ及びＴｆは、当該のポリマーが結晶化できる場合、互いに関連し得る。温度Ｔｇを支配する化学的要因は温度Ｔｆにも影響を及ぼすが、理由は、これらの温度のどちらも、本質的に巨大分子鎖の剛性によって支配されているためである。
上記のように、マトリックスの軟化温度（Ｔｇ又はＴｆ）は、特に、基板のそれより低くなければならない。実際に、基板が製造される材料は、有利には、プラスチック、より一層有利には、印刷回路基板（ＰＣＢ）を製造するために用いられるポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリイミド系材料である。事実、ＰＥＮは、約１２０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）、及び２５０℃を超える融解温度（Ｔｆ）を有する。
好ましくは、本発明によれば、システムを熱的に安定にするためには、マトリックス（有利には、ポリマー）／基板（有利には、プラスチック）の一対は、それらのガラス転移温度（Ｔｇ）及び／又は融解温度（Ｔｆ）の間の差が５０℃以上である、又はより一層有利には７０から１００℃であるように選択される。
システムを完成させるために、マトリックス及び／又は基板を部分的に又は全体として、覆う又は包み込むために、フィルム又はプラスチック膜のタイプの層が用いられ得る。このように、この層は、接合（ｂｏｎｄｉｎｇ）のような何らかの通常の技術を用いて、マトリックスで満たされたキャビティの最上部に付けられ得る。この層又は膜の特質は、対象物を変位させるために用いられる外部からの作用を、それが妨げないように選択される。
上記のように、対象物の変位は、外部からの作用を加えることによって得られる。これは、電気的作用（電気泳動によって、又は電場をかけることによって）、磁気的作用（磁石を用いることによって加えられる）、又は機械的作用（例えば、システムを反転させるために重力を用いることによって）であり得る。
磁石を用いることは、本発明による好ましい実施形態である。こうして、前記磁石の強さ、及びマトリックスの粘度に応じて、対象物の変位を変えることが可能である。
対象物は、明らかに、加えられる作用によって変位させられることが可能でなければならない。したがって、それを例えば磁性又は導電性にする層又はコーティングで、それを少なくとも部分的に覆うことが必要であり得る。
対象物は、３次元において、例えば基板の表面に対して垂直な又は水平な面内で、マトリックス中で変位させられ得る。
一旦望まれる変位が得られたら、マトリックスが再び固体になり、システムが固定されるように、システムの温度は下げられる。しかし、対象物を変位させることが必要である時はいつでも、この同じシステムを、この熱サイクルに再び従わせることが可能である。
前記のように、本発明は、エレクトロニクスの分野において特に有用である。このため、本発明の別の態様によれば、本発明は、前記方法を用いることによって変位させられることが可能な対象物を含む電子デバイスに関する。
より明確には、本発明は、特に適切な２つの用途を有する。
第１の態様によれば、本発明は、対象物、有利にはマイクロバッテリーと、固体システムの２つの供給点（Ａ、Ｂ）の間の適合性のある接続を確立するための方法を提案し、この方法は、特許請求されている方法を用いることによって、基板のキャビティ内にある点Ａ及びＢの間で対象物を動かすことを含む。電気的接続が有効であるためには、接続配線は、前記点Ａ及びＢを通らなければならない。したがって、好ましい一実施形態において、キャビティの壁は、少なくとも点Ａ及びＢのレベルで、電力の供給を許す導電層で覆われている。
別の言い方をすると、本発明は、対象物、有利にはマイクロバッテリーと、システムの少なくとも２つの供給点（Ａ、Ｂ）との間の接続を確立するための方法に関し、この方法は次のステップを含む：
−マイクロバッテリーを、基板に備わるキャビティの内側に置くステップであって、キャビティの壁が、少なくとも部分的に、金属層で覆われているステップ；
−第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックスでキャビティを満たすステップ；
−必要であれば、マトリックスが軟化するまで、温度を上げるステップ；
−マイクロバッテリーに、マトリックス内部でそれを、基板の金属被覆されたキャビティ内にある点Ａ又はＢに動かすために、外部からの作用を加えるステップ；
−マトリックスが固化するまで、温度を下げるステップ。
−マイクロバッテリーを、基板に備わるキャビティの内側に置くステップであって、キャビティの壁が、少なくとも部分的に、金属層で覆われているステップ；
−第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックスでキャビティを満たすステップ；
−必要であれば、マトリックスが軟化するまで、温度を上げるステップ；
−マイクロバッテリーに、マトリックス内部でそれを、基板の金属被覆されたキャビティ内にある点Ａ又はＢに動かすために、外部からの作用を加えるステップ；
−マトリックスが固化するまで、温度を下げるステップ。
この方法において、マトリックスは、有利には、ポリマーからなり、温度は、前記ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）及び／又は融解温度（Ｔｆ）まで上げられる。このポリマーは、エチレンとメチルアクリレートのコポリマー、又はエチレンと酢酸ビニルのコポリマーであり得る。
また、基板は、マトリックスの軟化温度より高い軟化温度を有していなければならず、これら２つの温度の間の差は、有利には、５０℃以上である、又はより一層有利には７０から１００℃である。このため、基板は、有利には、プラスチック材料から、例えば、ＰＣＢ用のポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリイミド系材料からなる。
基板用のポリエチレンナフタレート／マトリックス用のエチレンとメチルアクリレートのコポリマーの材料対は、本用途に完全に適している。この場合、システムの温度は７５℃まで上げられる。
このようなシステムは、有利には、キャビティを塞ぐために用いられるフィルム又はプラスチック膜を接合することによって密封される。別の言い方をすれば、マトリックスと、適用できる場合、基板とは、層によって覆われる、又は包み込まれる。
電気的又は磁気的作用は、マイクロバッテリーを変位させるために加えられ得る。マイクロバッテリーの変位は、有利には、磁石を用いることによって、水平面内で達成される。この場合、磁石に面する、マイクロバッテリーの面は、磁性コーティングで覆われる。
したがって、本発明は、基板のキャビティ内に置かれたマイクロバッテリーを含む電子デバイスに関し、キャビティの壁は、異なる接続点（Ａ、Ｂ）を確立することを可能にする導電層で、少なくとも部分的に覆われている。こうして、バッテリーは、点Ａ及びＢへの接続配線によって接続されたデバイスに、交互に電力を供給することができる。
別の態様によれば、本発明は、特許請求されている方法を用いることによって、トランジスタのゲート（この場合、これが対象物に当たる）を変位させることを含む、可変容量トランジスタを生成するための方法に関する。
別の言い方をすれば、本発明は、可変容量トランジスタを生成するための方法に関し、この方法は次のステップを含む：
−基板に備わるキャビティの内側にゲート電極を置くステップ；
−第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックスでキャビティを満たすステップ；
−必要であれば、マトリックスが軟化するまで、温度を上げるステップ；
−ゲートに、軟化したマトリックス内部でそれを動かすように、外部からの作用を加えるステップ；
−マトリックスが固化するまで、温度を下げるステップ。
−基板に備わるキャビティの内側にゲート電極を置くステップ；
−第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックスでキャビティを満たすステップ；
−必要であれば、マトリックスが軟化するまで、温度を上げるステップ；
−ゲートに、軟化したマトリックス内部でそれを動かすように、外部からの作用を加えるステップ；
−マトリックスが固化するまで、温度を下げるステップ。
このようなトランジスタに関連して、この場合ゲート電極である対象物は、有利には、鉄又はアルミニウムのシートである。
このようなトランジスタは、ソース及びドレイン電極、並びに、ゲートがある面の反対の面の基板表面上に堆積された半導体材料も有する。
ソース及びドレイン電極は、通常の方法で、金属被覆によって製造され、例えば３０ｎｍの厚さであり得る金のコーティングの形である。ゲートの場合のように、ソース及び／又はドレイン電極もまた、トランジスタのチャネルの寸法を変更するために、本発明に従って変位させられ得る。
この方法において、マトリックスは、有利には、ポリマーからなり、温度は、前記ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）及び／又は融解温度（Ｔｆ）に上げられる。このポリマーは、エチレンとメチルアクリレートのコポリマー、又はエチレンと酢酸ビニルのコポリマーであり得る。
また、基板は、マトリックスの軟化温度より高い軟化温度を有していなければならず、これら２つの温度の間の差は、有利には、５０℃以上であり、又はより一層有利には、７０から１００℃である。このため、基板は、有利には、プラスチック材料、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）からなる。
基板用のポリエチレンナフタレート／マトリックス用のエチレンとメチルアクリレートのコポリマーの材料対は、本用途に完全に適している。この場合、システムの温度は７５℃まで上げられる。
このようなシステムは、有利には、キャビティを塞ぐために用いられる膜を接合することによって閉じられる。別の言い方をすれば、マトリックスと、適用できる場合、基板とは、層によって覆われる、又は包み込まれる。
電気的又は磁気的作用が、ゲートを変位させるために加えられ得る。ゲートの変位は、有利には、磁石を用いることによって垂直面で達成される。しかし、それを３つの方向に変位させることが可能である。こうして、誘電体の厚さを変えること、又は、ゲートと、ソース若しくはドレイン電極との間の間隔を変更することが可能である。これは、結果的に、変更された電気的性能、特にトランジスタの容量の変化につながる。
したがって、本発明は、トランジスタにおけるゲート電極及びその相対的位置を変位させることによって容量が可変となった、トランジスタに相当する電気デバイスにも関する。同様に、一定数のパターンとの直列接触を確立するようにパターン配列の上で導電性バーを変位させて、可変抵抗を構成することによって、可変抵抗が生成され得る。
対象物は、光線の特性を変えることを配向が可能にする、光学素子であってもよい。例えば、前記素子は、光線の方向に対して、ある角度で光を反射する鏡であり得る。それは、より大きい又はより小さい度合で、光の強度を弱めるために、或いは、特定の波長を選択する、又は選択しないために、用いられるフィルターであり得る。
したがって、別の態様によれば、本発明は、調整可能光学デバイスを生成するための方法に関し、この方法は次のステップを含む：
−基板に備わるキャビティの内側に光学素子を堆積させるステップ；
−第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックスでキャビティを満たすステップ；
−必要であれば、マトリックスが軟化するまで、温度を上げるステップ；
−前記素子に、マトリックス内部でそれを動かすように、外部からの作用を加えるステップ；
−マトリックスが固化するまで、温度を下げるステップ。
−基板に備わるキャビティの内側に光学素子を堆積させるステップ；
−第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックスでキャビティを満たすステップ；
−必要であれば、マトリックスが軟化するまで、温度を上げるステップ；
−前記素子に、マトリックス内部でそれを動かすように、外部からの作用を加えるステップ；
−マトリックスが固化するまで、温度を下げるステップ。
本発明が実施され得るやり方、及びその結果得られる利点は、単に例として非限定的に記載され、添付図面が参照される、以下の実施形態の記述によって、より容易に理解できるようになるであろう。
１／可変接続の生成
この特定の実施形態は、例えば、マイクロバッテリーを交互に点Ａに、また点Ｂに接続することを可能にし、図１に示されている。
この特定の実施形態は、例えば、マイクロバッテリーを交互に点Ａに、また点Ｂに接続することを可能にし、図１に示されている。
ステップＩ（図１Ａ及び１Ｂ）：
基板（５）として用いられるポリエチレンナフタレート（Ｔｇ＝１２０℃）が、例えば１２５μｍの厚さまで、エンボス加工又はエッチングされる。
基板（５）として用いられるポリエチレンナフタレート（Ｔｇ＝１２０℃）が、例えば１２５μｍの厚さまで、エンボス加工又はエッチングされる。
こうして得られるキャビティ（４）は、動かされる対象物（１）の変位及び大きさに応じて変わり得る寸法を有する。
ステップＩＩ（図１Ｃ）：
基板（５）と対象物（１）との間に、電気的接触が確立されることになっている場合、キャビティの縁は、接続配線を保証する金属層（６）の助けにより金属被覆される。
基板（５）と対象物（１）との間に、電気的接触が確立されることになっている場合、キャビティの縁は、接続配線を保証する金属層（６）の助けにより金属被覆される。
ステップＩＩＩ（図１Ｄ）：
次いで、変位させられる対象物（１）が、この目的のために備わるキャビティ（４）に挿入される。
次いで、変位させられる対象物（１）が、この目的のために備わるキャビティ（４）に挿入される。
ステップＩＶ（図１Ｅ）：
低いＴｆ／Ｔｇを有し、マトリックス（２）として用いられるポリマーにより、液体又は固体の状態で、変位させられる対象物（１）を覆うように、キャビティ（４）が満たされる。例えば、このポリマーは、７０℃未満の融解温度を有する、エチレンとメチルアクリレートのコポリマーである。実際に、それは、５０℃を超えると液体になる。
低いＴｆ／Ｔｇを有し、マトリックス（２）として用いられるポリマーにより、液体又は固体の状態で、変位させられる対象物（１）を覆うように、キャビティ（４）が満たされる。例えば、このポリマーは、７０℃未満の融解温度を有する、エチレンとメチルアクリレートのコポリマーである。実際に、それは、５０℃を超えると液体になる。
ステップＶ（図１Ｆ）：
キャビティ（４）が、別のフィルム又はプラスチック膜（７）によって、システムを包み込み閉じるように接合することにより、閉じられる。
キャビティ（４）が、別のフィルム又はプラスチック膜（７）によって、システムを包み込み閉じるように接合することにより、閉じられる。
ステップＶＩ（図１Ｇ及び１Ｈ）：
システムの温度が、雰囲気温度から、マトリックス（２）として用いられているポリマーが軟化する温度へ、この場合７５℃の温度へ上げられ、この温度は、ポリマーだけが固体状態から液体状態へ変化することを保証する。
システムの温度が、雰囲気温度から、マトリックス（２）として用いられているポリマーが軟化する温度へ、この場合７５℃の温度へ上げられ、この温度は、ポリマーだけが固体状態から液体状態へ変化することを保証する。
プラスチック（基板、５）のガラス転移温度（Ｔｇ）とポリマー（２）の融解温度（Ｔｆ）の間の温度差は、システムの熱的安定性を保証するために、約７５℃でなければならない。５０℃の最小限の温度差は、許容される値であると思われる。
ステップＶＩＩ（図１Ｉ及び１Ｊ）：
磁石（３）が、ポリマー（２）の液相において、対象物（１）を、接続点Ａから他の点Ｂまで変位させるのに用いられる。これを達成するために、マイクロバッテリー（１）の面は、それを磁化できるように磁性コーティングにより覆われる。
磁石（３）が、ポリマー（２）の液相において、対象物（１）を、接続点Ａから他の点Ｂまで変位させるのに用いられる。これを達成するために、マイクロバッテリー（１）の面は、それを磁化できるように磁性コーティングにより覆われる。
対象物を変位させるために磁性を用いる代わりに、電場、誘電泳動、機械的作用、又はシステムを垂直に立てることによる重力のような他の方法を用いることもできる。
２／可変容量トランジスタの製作
この特定の実施形態は、可変容量有機電界効果トランジスタを製作するために用いられ、図２に示されている。
この特定の実施形態は、可変容量有機電界効果トランジスタを製作するために用いられ、図２に示されている。
本発明による方法は、溶融ポリマーマトリックス中でゲート電極を変位させるために用いられる。可変のゲート酸化物間隔のおかげで、トランジスタの容量を変更することが可能である。
ステップＩ（図２Ａ）：
キャビティ（４）が、基板（５）として用いられるポリエチレンナフタレートにエンボス加工又はエッチングされる。
キャビティ（４）が、基板（５）として用いられるポリエチレンナフタレートにエンボス加工又はエッチングされる。
ステップＩＩ（図２Ｂ）：
ソース及びドレイン電極（９）が、３０ｎｍのＡｕを堆積させることによる金属被覆によって生成される。
ソース及びドレイン電極（９）が、３０ｎｍのＡｕを堆積させることによる金属被覆によって生成される。
ステップＩＩＩ（図２Ｃ）：
この場合、鉄のシートからなる浮遊ゲートである、変位させられる対象物（１）が、この目的のために備わるキャビティ（４）に挿入される。
この場合、鉄のシートからなる浮遊ゲートである、変位させられる対象物（１）が、この目的のために備わるキャビティ（４）に挿入される。
ステップＩＶ（図２Ｄ）：
低いＴｆ／Ｔｇを有し、マトリックス（２）として用いられるポリマーにより、液体又は固体の状態で、変位させられる対象物（１）を覆うように、キャビティ（４）が満たされる。例えば、ポリマーは、７０℃未満の融解温度を有する、エチレンとメチルアクリレートのコポリマーである。実際に、それは、５０℃を超えると液体になる。
低いＴｆ／Ｔｇを有し、マトリックス（２）として用いられるポリマーにより、液体又は固体の状態で、変位させられる対象物（１）を覆うように、キャビティ（４）が満たされる。例えば、ポリマーは、７０℃未満の融解温度を有する、エチレンとメチルアクリレートのコポリマーである。実際に、それは、５０℃を超えると液体になる。
ステップＶ（図２Ｅ）：
システムを包み込み、閉じるように、キャビティ（４）が、膜（７）により閉じられる。
システムを包み込み、閉じるように、キャビティ（４）が、膜（７）により閉じられる。
ステップＶＩ（図２Ｆ）：
システムの温度が、雰囲気温度から、マトリックス（２）として用いられているポリマーが軟化する温度へ、この場合７５℃の温度へ上げられ、この温度は、ポリマーだけが固体状態から液体状態へ変化することを保証する。
システムの温度が、雰囲気温度から、マトリックス（２）として用いられているポリマーが軟化する温度へ、この場合７５℃の温度へ上げられ、この温度は、ポリマーだけが固体状態から液体状態へ変化することを保証する。
ステップＶＩＩ（図２Ｇ及び２Ｈ）：
半導体層（８）が、ソース及びドレイン電極（６’）の間に置かれる。磁石（３）が、ポリマー（２）の液相中で、対象物（１）を変位させるために用いられる。ゲートの変位は、３次元において、誘電体の厚さを調整することを可能にする。これは、結果的に、次の式に従って、トランジスタの変更された電気的性能につながる。
ＣＯＸ＝εｒε０Ｓ／ｅ
半導体層（８）が、ソース及びドレイン電極（６’）の間に置かれる。磁石（３）が、ポリマー（２）の液相中で、対象物（１）を変位させるために用いられる。ゲートの変位は、３次元において、誘電体の厚さを調整することを可能にする。これは、結果的に、次の式に従って、トランジスタの変更された電気的性能につながる。
ＣＯＸ＝εｒε０Ｓ／ｅ
図２Ｉは、システムの上面図である。ゲート（１）は、溶融ポリマー（２）中で、３次元で動くことができる。
上の説明は、ソース又はドレインのいずれかを動かすことによって、３次元において、トランジスタの挙動をモデル化するために、構造に関連する物理を理解するために、或いは、より一般的に、トランジスタ構造におけるゲートの位置を変えることによって生じる何らかの種類の現象を研究するために、特許請求される方法が用いられ得ることを示す。
ポリマーの粘度に応じて、ゲートの変位は変えることができる。実際に、埋め込まれた金属（１）が変位させられる間隔は、ポリマー（２）の粘度及び磁石（３）の強さに依存する。
１ 対象物
２ マトリックス
３ 磁石
４ キャビティ
５ 基板
６ 金属層
６’ ソース及びドレイン電極
７ フィルム又はプラスチック膜
８ 半導体層
２ マトリックス
３ 磁石
４ キャビティ
５ 基板
６ 金属層
６’ ソース及びドレイン電極
７ フィルム又はプラスチック膜
８ 半導体層
Claims (12)
- 第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックス（２）内に、対象物（１）を置くステップ；
必要であれば、マトリックス（２）が軟化するまで温度を上げるステップ；
対象物（１）に、マトリックス（２）内部でそれを動かすように、外部からの作用を加えるステップ；
マトリックス（２）が固化するまで温度を下げるステップ
を含む、固体システムにおいて対象物を変位させるための方法。 - 対象物（１）が、シリコンナノワイヤ、カーボンナノチューブ、マイクロバッテリー、マイクロセル、コネクタ、光学レンズ、トランジスタ電極、光学フィルターからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の対象物を変位させるための方法。
- マトリックス（２）がポリマーからなり、温度が、前記ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）及び／又は融解温度（Ｔｆ）まで上げられることを特徴とする、請求項１又は２に記載の対象物を変位させるための方法。
- マトリックス（２）が、エチレンとメチルアクリレートのコポリマー、又は、エチレンと酢酸ビニルのコポリマーからなることを特徴とする、請求項３に記載の対象物を変位させるための方法。
- 磁石（３）を用いて有利には及ぼされる、電気的又は磁気的作用が加えられることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の対象物を変位させるための方法。
- 対象物（１）が、基板（５）に備わるキャビティ（４）内に置かれ、次いで、キャビティ（４）がマトリックス（２）で満たされることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の対象物を変位させるための方法。
- 基板（５）が、マトリックス（２）の軟化温度より高い軟化温度を有し、これら２つの温度の間の差が、有利には５０℃以上であることを特徴とする、請求項６に記載の対象物を変位させるための方法。
- 基板（５）が、プラスチック材料、有利には、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリイミドからなることを特徴とする、請求項６又は７に記載の対象物を変位させるための方法。
- マトリックス（２）と、適用できる場合、基板（５）とが、層（７）に覆われる、又は包み込まれることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の対象物を変位させるための方法。
- 対象物、有利にはマイクロバッテリーと、システムの少なくとも２つの供給点（Ａ、Ｂ）との間の可変接続を確立するための方法であって、：
対象物（１）を、基板（５）に備わるキャビティ（４）の内側に置くステップであって、キャビティ（４）の壁が、少なくとも部分的に、金属層（６）で覆われているステップ；
第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックス（２）でキャビティ（４）を満たすステップ；
必要であれば、マトリックス（２）が軟化するまで、温度を上げるステップ；
対象物（１）に、マトリックス（２）の内部でそれを基板（５）のキャビティ（４）内にある点Ａ又はＢに動かすために、外部からの作用を加えるステップ；
マトリックス（２）が固化するまで、温度を下げるステップ
を含む方法。 - 基板（５）に備わるキャビティ（４）の内側にゲート電極（１）を置くステップ；
第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックス（２）でキャビティ（４）を満たすステップ；
必要であれば、マトリックス（２）が軟化するまで、温度を上げるステップ；
ゲート（１）に、マトリックス（２）の内部でそれを動かすように、外部からの作用を加えるステップ；
マトリックス（２）が固化するまで、温度を下げるステップ
を含む、可変容量トランジスタを生成するための方法。 - 基板（５）に備わるキャビティ（４）の内側に光学素子（１）を堆積させるステップ；
第１温度で固体であり、温度上昇の影響により軟化することができるマトリックス（２）でキャビティ（４）を満たすステップ；
必要であれば、マトリックス（２）が軟化するまで、温度を上げるステップ；
光学素子（１）に、マトリックス（２）の内部でそれを動かすように、外部からの作用を加えるステップ；
マトリックス（２）が固化するまで、温度を下げるステップ
を含む、調整可能光学デバイスを生成するための方法。
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