JP2015164792A

JP2015164792A - ナノ構造体の転移方法

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Publication number: JP2015164792A
Application number: JP2014132428A
Authority: JP
Inventors: 宇俊何; yu-jun He; 東▲キ▼ 李; Dong-Qi Li; 天一李; tian-yi Li; 洋魏; Yo Gi; 開利姜; Kaili Jiang; ▲ハン▼　守善; 守善 ▲ハン▼; Shoushan Fan
Original assignee: Qinghua University; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Qinghua University; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2015-09-17
Anticipated expiration: 2034-06-27
Also published as: JP5878208B2

Abstract

【課題】本発明はナノ構造体の転移方法に関する。【解決手段】本発明のナノ構造体の転移方法は、成長基板を提供し、成長基板の表面にナノ構造層を設置する第一ステップと、接着層を設置し、接着層が前記ナノ構造層を被覆する、第二ステップと、成長基板及び接着層のうちの少なくとも一方を移動させて、接着層と成長基板とを相互に離れさせ、ナノ構造層を成長基板から分離させ、ナノ構造層の少なくともの一部を接着層から露出させる第三ステップと、目標基板を提供し、接着層を目標基板に積層させ、ナノ構造層を目標基板及び接着層の間に設置する第四ステップと、接着層の目標基板と接触する表面の反対面を金属層を設置する第五ステップと、有機溶剤を提供し、有機溶剤を接着層とナノ構造層と接触する表面に浸透させ、接着層及び金属層を、ナノ構造層及び目標基板から分離させる第六ステップと、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、ナノ構造体の転移方法に関する。

ＣＶＤ（化学気相堆積）法によって成長するナノ構造体は、基板の材料及び形状に関係している。例えば、水平配向単層カーボンナノチューブ（ｓｉｎｇｌｅ−ｗａｌｌｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ，ＳＷＣＮＴ）は石英基板に成長させる必要があり、大面積グラフェンは銅箔に成長させる必要がある。しかし、ナノ構造体を利用して、電子設備を製造する際、一般的には、ナノ構造体はシリコン片或いは軟質基板に設置される。従って、ナノ構造体を成長基板から目標基版に転移する転移技術が注目されている。

従来技術において、一般的に犠牲層（ｓａｃｒｉｆｉｃｉａｌｌａｙｅｒ）を利用してナノ構造体を転移する。犠牲層は有機物からなり、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）である。具体的に、まず、ナノ構造体に有機物を塗り、有機物を乾燥させて、犠牲層を形成する。次に、犠牲層とナノ構造体とを共に基板から分離して、目標基板に貼り付ける。最後に、アセトンで有機物を溶解し、或いは高温で有機物を分解する。しかし、前記方法では有機物を完全に除去できず、ナノ構造体及び目標基板に有機物を残し、ナノ構造体の応用に影響を与える。また、高温で有機物を除去する方法を利用する際、高温で目標基板を破壊しないために、目標基板が高温に耐える必要がある。

中国特許出願公開第１０１４５８９７５号明細書

従って、前記課題を解決するために、本発明は高温条件を必要とせず、且つ残留物を有さないナノ構造体の転移方法を提供する。

本発明のナノ構造体の転移方法は、成長基板を提供し、前記成長基板の表面にナノ構造層を設置する第一ステップと、接着層を設置し、前記接着層が前記ナノ構造層を被覆する、第二ステップと、前記成長基板及び前記接着層のうちの少なくとも一方を移動させて、前記接着層と前記成長基板とを相互に離れさせ、前記ナノ構造層を前記成長基板から分離させ、前記ナノ構造層の少なくとも一部を前記接着層から露出させる第三ステップと、目標基板を提供し、前記接着層を前記目標基板に積層させ、前記ナノ構造層を前記目標基板及び前記接着層の間に設置する第四ステップと、前記接着層の前記目標基板と接触する表面の反対面に金属層を設置する第五ステップと、有機溶剤を提供し、前記有機溶剤を前記接着層と前記ナノ構造層と接触する表面に浸透させ、前記接着層及び前記金属層を、前記ナノ構造層及び前記目標基板から分離させる第六ステップと、を含む。

本発明のナノ構造体の転移方法は、成長基板を提供し、前記成長基板の表面にナノ構造層を設置する第一ステップと、接着層を設置し、前記接着層が前記ナノ構造層を被覆する、第二ステップと、前記成長基板及び前記接着層のうちの少なくとも一方を移動させて、前記接着層と前記成長基板とを相互に離れさせ、前記ナノ構造層を前記成長基板から分離させ、前記ナノ構造層の少なくともの一部を前記接着層から露出させる第三ステップと、目標基板を提供し、前記接着層を前記目標基板に積層させ、前記ナノ構造層を前記目標基板及び前記接着層の間に設置する第四ステップと、前記接着層の前記目標基板と接触する表面の反対面に金属層を設置する第五ステップと、有機溶剤を提供し、前記有機溶剤を前記接着層と前記ナノ構造層と接触する表面に浸透させ、前記接着層を分解させる第六ステップと、外力によって、前記接着層及び前記金属層を、前記ナノ構造層及び前記目標基板から分離させる第七ステップと、を含む。

従来の技術と比べて、本発明のナノ構造体の転移方法は以下の有利な効果を有する。接着層によって、ナノ構造層を目標基板に転移した後、有機溶剤を接着層とナノ構造層と接触する表面に浸透させ、ナノ構造体及び目標基板における接着層を完全に除去する。且つ、本発明のナノ構造体の転移方法は常温で行うことができ、高温の条件が要らず、簡単であり、かつ効率が高い。

本発明の実施例１に係るナノ構造体の転移方法を示す工程図である。本発明の実施例１に係る単層カーボンナノチューブの走査型電子顕微鏡写真である。本発明の実施例１に係る目標基板、ナノ構造体、接着層及び金属層をすべて有機溶剤に入れて３０秒後の光学写真である。本発明の実施例１に係る目標基板、ナノ構造体、接着層及び金属層をすべて有機溶剤に入れて６０秒後の光学写真である。本発明の実施例１に係る目標基板、ナノ構造体、接着層及び金属層をすべて有機溶剤に入れて９０秒後の光学写真である。本発明の実施例１に係る目標基板、ナノ構造体、接着層及び金属層をすべて有機溶剤に入れて３００秒後での光学写真である。本発明の実施例１に係る第二複合構造体のＡＦＭ写真である。本発明の実施例１に係る第二複合構造体のＴＥＭ写真である。従来の方法によってナノ構造体を目標基版に転移した際のＴＥＭ写真である。本発明の実施例２に係るナノ構造体の転移方法を示す工程図である。本発明の実施例２に係る第一ナノ複合構造体の空気中での写真である。本発明の実施例２に係る第一ナノ複合構造体のアセトン中での写真である。本発明の実施例２に係る第一ナノ複合構造体のアセトンから取り出して、水に入れた際の写真である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
図１を参照すると、本実施例はナノ構造体２０の転移方法を提供する。本実施例のナノ構造体２０の転移方法は、成長基板１０を提供し、成長基板１０は第一表面１０２を有し、成長基板１０の第一表面１０２に複数のナノ構造体２０を設置し、複数のナノ構造体２０がナノ構造層を形成するステップ（Ｓ１０）と、接着層３０を設置し、接着層３０は複数のナノ構造体２０を被覆するステップ（Ｓ１１）と、成長基板１０及び接着層３０うちの少なくとも一方を移動させて、接着層３０と成長基板１０とを離れさせ、複数のナノ構造体２０を成長基板１０から分離させるステップ（Ｓ１２）と、目標基板４０を提供し、接着層３０と目標基板４０とは積層し、複数のナノ構造体２０が目標基板４０及び接着層３０の間に設置されるステップ（Ｓ１３）と、接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面に金属層５０を設置し、第一ナノ複合構造体６０を形成するステップであって、金属層５０は、接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面を被覆するステップ（Ｓ１４）と、有機溶剤８０を提供し、第一ナノ複合構造体６０を有機溶剤８０に入れ、有機溶剤８０を、接着層３０と複数のナノ構造体２０との接触界面に浸透させ、接着層３０及び金属層５０を、複数のナノ構造体２０及び目標基板４０から分離させ、接着層３０及び金属層５０を除去し、第二ナノ複合構造体７０を形成するステップ（Ｓ１５）と、を含む。

ステップ（Ｓ１０）において、成長基板１０は少なくとも一つの平坦な表面を有する構造体である。成長基板１０の材料はＰ型のシリコン、Ｎ型のシリコン、酸化層が形成されたシリコン、石英のいずれか一種である。本実施例において、成長基板１０の材料は石英である。成長基板１０の厚さ及び第一表面１０２の面積は制限されず、必要に応じて選択できる。

複数のナノ構造体２０が成長基板１０の第一表面１０２に直接に成長でき、或いは成長基板１０の第一表面１０２に設置できる。複数のナノ構造体２０は成長基板１０の第一表面１０２と平行であり、或いは成長基板１０の第一表面１０２と垂直であり、或いは成長基板１０の第一表面１０２と特定の角を成す。複数のナノ構造体２０からなるナノ構造層の厚さは１μｍ以下である。隣接するナノ構造体２０の間に間隙を有し、或いは、複数のナノ構造体２０が緊密に配列し、隣接するナノ構造体２０の間に間隙がない。ナノ構造体２０はカーボンナノチューブ、グラフェンなどのナノ材料である。本実施例において、複数のナノ構造体２０は複数の単層カーボンナノチューブである。複数のカーボンナノチューブは成長基板１０の第一表面１０２と平行である。成長基板１０の第一表面１０２に、カーボンナノチューブを水平に成長させる方法には複数の種類がある。

一つの例として、成長基板１０の第一表面１０２に、カーボンナノチューブを水平に成長させる方法を提供する。該方法は、以下のステップを含む。ステップ（ａ）において、酸素の雰囲気で、９００℃の温度で、高温で切断された成長基板１０を８時間アニーリングする。ステップ（ｂ）において、成長基板１０の表面に触媒層を均一に形成し、触媒層の材料は鉄、コバルト、ニッケル、或いは及びその２種以上の合金のいずれか一種である。本実施例において、触媒層は鉄からなり、その厚さは０．２ｎｍである。ステップ（ｃ）において、触媒層が形成された成長基板１０を反応炉に置き、空気で７００℃の温度で加熱させた後で、アルゴンを導入して反応炉を洗浄し、導入流量は１０００ｓｓｃｍであり、次に、アルゴン及び水素の混合気体を導入し、アルゴンの導入流量は５００ｓｓｃｍであり、水素の導入流量は５００ｓｓｃｍである。ステップ（ｄ）において、最後に、メタン、アルゴン及び水素を反応炉に導入して、１５分間反応させる。メタンの導入流量は５００ｓｓｃｍであり、アルゴンの導入流量は４００ｓｓｃｍであり、水素の導入流量は１００ｓｓｃｍである。図２は、前記の方法で、成長基板１０の第一表面１０２に、成長したカーボンナノチューブを示す図である。

ステップ（Ｓ１１）において、接着層３０は有機材料からなる。有機材料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリイミド（ＰＩ）の何れか一種である。本実施例において、接着層３０はポリメタクリル酸メチルからなる。

ナノ構造体２０の成長基板１０と接触する表面の反対面に、有機材料を塗り、有機材料を乾燥させて、接着層３０を形成する。本実施例において、成長基板１０に有機材料を塗った後、１２０℃の温度で、２分間焼成することにより、有機材料を乾燥させて、稠密な接着層３０を形成する。隣接するナノ構造体の間に間隙を有する場合、接着層３０が該間隙に浸透し、充填できる。接着層３０が連続的なフィルムであり、且つ複数のナノ構造体２０を完全に被覆し、或いはナノ構造体層を被覆することを保証できれば、接着層３０の厚さは制限されない。接着層３０の厚さは１００μｍ〜３００μｍであり、好ましくは、１００μｍ〜３００μｍである。本実施例において、接着層３０の厚さは１９０μｍである。

ステップ（Ｓ１２）において、接着層３０は特定の接着性を有し、且つ接着層３０とナノ構造体２０との結合力はナノ構造体２０と成長基板１０との結合力より大きい。これにより、成長基板１０から接着層３０を剥離する際、複数のナノ構造体２０が接着層３０に接着するので、複数のナノ構造体２０と接着層３０とが共に、成長基板１０から剥離される。

具体的には、接着層３０及び成長基板１０のうちの少なくとも一方を移動させて、接着層３０を成長基板１０から徐々に離れさせる。複数のナノ構造体２０が接着層３０に接着するので、複数のナノ構造体２０と接着層３０とが共に、成長基板１０から剥離される。分離された複数のナノ構造体２０が接着層３０に接着して、且つ少なくとも一部のナノ構造体２０は接着層３０から露出される。接着層３０を成長基板１０から分離する方法は、化学方法或いは物理方法でも良い。化学方法は、化学溶液を利用し、成長基板１０を腐蝕させて除去することである。物理方法は、機械力などの外力を利用する方法である。本実施例において、接着層３０、複数のナノ構造体２０及び成長基板１０からなる構造体を１ｍｏｌ／Ｌの沸騰したＮａＯＨ溶液に入れ、複数のナノ構造体２０と接着層３０とを共に、成長基板１０から剥離させる。

目標基板４０の材料及びサイズは制限されず、必要に応じて選択できる。目標基板４０の材料はシリコン、二酸化シリコン、軟性高分子材料の何れか一種である。目標基板４０がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる場合、目標基板４０の厚さは７０μｍである。本実施例において、目標基板４０の材料はシリコン片であり、該シリコン片の表面に酸化層を有し、該酸化層は二酸化シリコンからなり、酸化層の厚さは３００ｎｍである。

接着層３０は目標基板４０の表面に直接に貼り付くことができ、且つ複数のナノ構造体２０を目標基板と接着層３０との間に設置させ、サンドイッチ構造体を形成する。ナノ構造層における複数のナノ構造体２０の少なくとも一部が、接着層３０から露出される。露出されるナノ構造体２０が目標基板４０と直接に接触する。

ステップ（Ｓ１４）において、電子ビーム蒸着方法或いはイオンビームスパッタリング方法によって、接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面に金属層５０を堆積させる。本実施例において、電子ビーム蒸着方法によって、接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面に金属層５０を堆積させる。金属層５０と接着層３０との間に、優れた結合力が得られる。接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面を金属層５０で完全に被覆するが、接着層３０の側面を金属層５０で被覆しない。金属層５０の材料は、チタン、金、クロム、アルミニウムの何れか一種である。金属層５０は連続的なフィルムである。金属層５０が接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面を完全に被覆するために、金属層５０の厚さが薄くなり過ぎないようにする。金属層５０の厚さが薄過ぎると、金属層５０が接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面を完全に被覆できず、且つ目標基板４０及びナノ構造体２０における接着層３０を完全に除去できない。金属層５０の厚さが厚くなり過ぎないようにもする。金属層５０の厚さが厚過ぎると、目標基板４０及びナノ構造体２０における接着層３０を完全に除去することが難しい。これにより、好ましくは、金属層５０の厚さは１０ｎｍ〜５０ｎｍである。更に好ましくは、金属層５０の厚さは１０ｎｍ〜２５ｎｍである。本実施例において、金属層５０はチタンからなるフィルムであり、その厚さは２０ｎｍである。

第一ナノ複合構造体６０は、目標基板４０と、複数のナノ構造体２０と、接着層３０と、金属層５０と、を含む。複数のナノ構造体２０は、目標基板４０と隣接し、或いは目標基板４０と接触する。接着層３０は、複数のナノ構造体２０を被覆して、目標基板４０と金属層５０との間に設置される。金属層５０は接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面に設置される。

ステップ（Ｓ１５）において、接着層３０は、第二表面３０２及び第二表面３０２と対向する第三表面３０４を含む。第二表面３０２は金属層５０で被覆され、第三表面３０４は目標基板４０及び複数のナノ構造体２０に接着する。接着層３０と目標基板４０及び複数のナノ構造体２０との結合力は、金属層５０と接着層３０との結合力より弱い。第一ナノ複合構造体６０を有機溶剤に入れる際、接着層３０の第二表面３０２が金属層５０で被覆されているので、有機溶剤８０は、先に接着層３０の第三表面３０４に浸入し、接着層３０を第二表面３０４から分解し始める。即ち、接着層３０は、目標基板４０に隣接するナノ構造体２０の表面から分解し始める。接着層３０の第二表面３０４の大部分が分解されると、複数のナノ構造体２０が目標基板４０の表面に残り、接着層３０が金属層５０と共に、目標基板４０及び複数のナノ構造体２０から完全に剥離される。最後に、目標基板４０及び複数のナノ構造体２０からなる構造体を、有機溶剤８０から取り出して乾燥させて、第二ナノ複合構造体７０を獲得する。

金属層５０は以下の作用を有する。即ち、金属層５０は、有機溶剤８０が接着層３０の第二表面３０２と接触することを防止し、接着層３０が第三表面３０４から分解し始めることを保証する。また、金属層５０と接着層３０との間に優れた結合力があるので、金属層５０と接着層３０との結合はその機械強さを増加させて、接着層３０が分解される工程において、大きな塊状物へと分解して、これが金属層５０に接着する。これにより、複数のナノ構造体２０及び目標基板４０に、接着層３０を残留しない。

有機溶剤８０は接着剤３０を溶解できるいずれの溶剤でもよい。有機溶剤８０はエチルアルコール、メチルアルコール、アセトンの何れか一種である。本実施例において、有機溶剤８０はアセトンである。有機溶剤８０を容器９０に入れる。第一ナノ複合構造体６０を有機溶剤８０に３分間〜１０分間浸漬させると、金属層５０及び接着層３０が共に、ナノ構造体２０及び目標基板４０から完全に分離する。本実施例において、金属層５０は２０ｎｍのチタンフィルムであり、第一ナノ複合構造体６０を有機溶剤８０に５分間浸漬させると、チタンフィルム及びＰＭＭＡが共に、ナノ構造体２０及び目標基板４０から完全に分離する。

図３〜図６を参照すると、目標基板４０はＰＥＴであり、前記の方法によって、複数のナノ構造体２０を有する接着層３０のＰＥＴ基板と接触する表面の反対面に、２０ｎｍのチタンフィルムを塗り、第一ナノ複合構造体６０を形成する。第一ナノ複合構造体６０をアセトン溶液に入れ、チタンフィルムが接着層３０と接着し、ＰＥＴ基板及びナノ構造体２０と徐々に分離し、５分間後、チタンフィルム及び接着層３０が共に、ナノ構造体２０及びＰＥＴ基板から完全に分離する。このためには、金属層５０の厚さが特定の範囲内に存在する必要がある。好ましくは、金属層５０の厚さが１０ｎｍ〜５０ｎｍである。この際、外力の作用がいらず、第一ナノ複合構造体６０を有機溶液８０に特定の時間浸漬した後、金属層５０及び接着層３０が共に、ナノ構造体２０及び目標基板４０から完全に分離でき、且つ有機溶液８０の上部に浮かぶ。

第二ナノ複合構造体７０は目標基板４０及び複数のナノ構造体２０を含む。図７及び図８を参照すると、該複数のナノ構造体２０は目標基板４０に設置され、且つ目標基板４０及び複数のナノ構造体２０に、接着層３０及び金属層５０が残留していない。図８及び図９を対比すると、図８において、目標基板４０及び複数のナノ構造体２０に、接着層３０及び金属層５０は一切残留していない。図９において、目標基板４０及び複数のナノ構造体２０に、接着層３０が残留している。

目標基板４０、金属層５０及び有機溶剤８０を選択する際には、目標基板４０及び金属層５０が有機溶剤８０に溶解されないことを保証する。

接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面に被覆する金属層５０は障壁層であり、接着層３０の第二表面３０２が有機溶剤８０と直接に接触することを防止する。金属層５０は有機溶剤８０に溶解されない材料、或いは有機溶剤８０が浸透しない材料からなる。金属層５０の材料は、有機溶剤８０における接着層３０がまず第二表面３０２から分解されることを防止できればよい。

もう一つの例において、接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面に金属層が設置されるステップ（Ｓ１４）を省略できる。即ち、接着層３０を目標基板４０と積層させ、複数のナノ構造体２０を目標基板４０と接着層３０との間に位置させ、有機溶剤８０を接着層３０の複数のナノ構造体２０と接触する表面に浸透させ、接着層３０をナノ構造体２０及び目標基板４０と分離させる。具体的には、ドリップ管或いはファンネルなどの工具によって、有機溶剤８０を接着層３０の側面に垂らし、有機溶剤８０が接着層３０の複数のナノ構造体２０と接触する表面のみに浸透して、接着層３０をナノ構造体２０及び目標基板４０から分離させる。

（実施例２）
本実施例はナノ構造体２０の転移方法を提供する。本実施例はナノ構造体２０の転移方法は、成長基板１０を提供し、成長基板１０は第一表面１０２を有し、成長基板１０の第一表面１０２に複数のナノ構造体２０を設置し、複数のナノ構造体２０がナノ構造層を形成するステップ（Ｓ２０）と、接着層３０を設置し、接着層３０は複数のナノ構造体２０を被覆するステップ（Ｓ２１）と、成長基板１０及び接着層３０のうちの少なくとも一方を移動させて、接着層３０と成長基板１０とを相互に離れさせ、複数のナノ構造体２０を成長基板１０から分離させるステップ（Ｓ２２）と、目標基板４０を提供し、接着層３０と目標基板４０とは積層し、複数のナノ構造体２０を目標基板４０及び接着層３０の間に設置させるステップ（Ｓ２３）と、接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面に、厚さが厚い金属層５０を設置し、第一ナノ複合構造体６０を形成するステップであって、金属層５０は接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面を被覆するステップ（Ｓ２４）と、有機溶剤８０を提供し、第一ナノ複合構造体６０を有機溶剤８０に入れ、有機溶剤８０を接着層３０と複数のナノ構造体２０と接触する表面に浸透させ、外力によって、接着層３０及び金属層５０を、複数のナノ構造体２０及び目標基板４０から分離させ、接着層３０及び金属層５０を除去し、第二ナノ複合構造体７０を形成するステップ（Ｓ２５）と、を含む。

本実施例のステップ（Ｓ２０）〜ステップ（Ｓ２３）は実施例１のステップ（Ｓ１０）〜ステップ（Ｓ１３）と同じであるが、異なるのはステップ（Ｓ２４）及びステップ（Ｓ２５）である。即ち、本実施例において、金属層５０の厚さが厚い。また、外力によって、接着層３０及び金属層５０を、複数のナノ構造体２０及び目標基板４０と分離させ、接着層３０及び金属層５０を除去し、第二ナノ複合構造体７０を形成する。

ステップ（Ｓ２４）において、金属層５０は連続的なフィルムである。金属層５０が接着層３０の目標基板４０と接触する表面の反対面を完全に被覆するために、金属層５０の厚さは１０ｎｍ以上である。好ましくは、金属層５０の厚さは１５ｎｍ〜１２５ｎｍである。本実施例において、金属層５０の厚さは５０ｎｍである。

ステップ（Ｓ２５）において、外力とは、水の表面張力及び浮力と、外部から印加する機械力と、を含む。

外力が外部から印加する機械力である場合、外力によって、接着層３０及び金属層５０を除去する工程は以下のとおりである。第一ナノ複合構造体６０を有機溶剤８０に入れ、金属層５０の接着層３０と接触する表面の反対面に、均一な上向きの力（ｕｐｗａｒｄｆｏｒｃｅ）を提供し、接着層３０及び金属層５０を、複数のナノ構造体２０及び目標基板４０と分離させる。例えば、吸着盤によって、金属層５０の接着層３０と接触する表面の反対面のすべてを上向きに吸着し、或いは、牽引力によって、金属層５０の接着層３０と接触する表面の反対面のすべてを上向きに引きずる。又は、目標基板４０の接着層３０と接触する表面の反対面のすべてに下向きの力を提供し、接着層３０及び金属層５０を、複数のナノ構造体２０及び目標基板４０から分離させる。

外力が水の表面張力及び浮力である場合、好ましくは、有機溶剤８０は水と相互溶解性の低い溶剤であり、例えば、アセトンである。

図１０を参照すると、接着層３０及び金属層５０を除去するために、まず、第一ナノ複合構造体６０を有機溶剤８０に入れ、次に、第一ナノ複合構造体６０を水１００に入れる。具体的には、まず、第一ナノ複合構造体６０を有機溶剤８０に入れ、接着層３０及び金属層５０が皺を呈する際に、第一ナノ複合構造体６０を有機溶剤８０から取り出して、水１００に入れる。有機溶剤８０及び水１００はそれぞれ容器９０に入れられる。

まず、第一ナノ複合構造体６０を有機溶剤８０に入れる際、接着層３０及び金属層５０が、複数のナノ構造体２０及び目標基板４０から完全に剥離されず、且つ、有機溶剤８０の浸透及び接着層３０に対しての分解が原因で、接着層３０及び金属層５０と目標基板４０との間に、部分的で不均一な分離が発生する。これにより、接着層３０及び金属層５０は複数の皺を呈する。次に、第一ナノ複合構造体６０を有機溶剤８０から取り出して、水１００に入れる際、有機溶剤８０が水１００と相互溶解性の低い溶剤であるので、水１００の表面張力及び浮力によって、複数の皺を有する接着層３０及び金属層５０が、複数のナノ構造体２０及び目標基板４０から直接に分離して、容器９０の上部に浮かぶ。最後に、複数のナノ構造体２０及び目標基板４０からなる構造体を水から取り出して乾燥させて、第二ナノ複合構造体７０を獲得する。

図１１、図１２及び図１３はそれぞれ第一ナノ複合構造体６０を空気中（図１１）からまず有機溶剤８０（図１２）に入れ、次に、水１００（図１３）に入れた際の、接着層３０及び金属層５０の形態を示す。金属層５０は金膜であり、有機溶剤８０はアセトンであり、接着層３０はＰＭＭＡである。具体的には、図１１において、空気中において接着層３０及び金属層５０からなる構造体は平面を有する。図１２において、アセトン中において接着層３０及び金属層５０からなる構造体は複数の皺を呈する。図１３において、第一ナノ複合構造体６０をまずアセトンに入れ、次に、水１００に入れると、接着層３０及び金属層５０は、複数のナノ構造体２０及び目標基板４０から分離する。

（実施例３）
本実施例はナノ構造体２０の転移方法を提供する。本実施例のナノ構造体２０の転移方法は成長基板１０を提供し、成長基板１０は第一表面１０２を有し、成長基板１０の第一表面１０２に複数のナノ構造体２０を設置し、複数のナノ構造体２０がナノ構造層を形成するステップ（Ｓ３０）と、第一基板を提供し、該第一基板の表面に接着層３０を設置するステップ（Ｓ３１）と、第一基板の表面に設置する接着層３０を成長基板１０の第一表面１０２に設置するナノ構造層と接触させて設置するステップ（Ｓ３２）と、成長基板１０及び第一基板のうちの少なくともの一方を移動させて、ナノ構造層を成長基板１０から分離させ、分離させたナノ構造層の少なくとも一部を接着層３０から露出させるステップ（Ｓ３３）と、目標基板４０を提供し、第一基板は目標基板４０と積層し、ナノ構造体層を目標基板４０及び第一基板の間に設置させ、接着層３０から露出させたナノ構造層を目標基板４０の表面と接触させるステップ（Ｓ３４）と、有機溶剤８０を提供し、有機溶剤８０を接着層３０とナノ構造層と接触する表面に浸透させ、外力によって、接着層３０及び第一基板を、ナノ構造体層及び目標基板４０から分離させ、ナノ構造体層を目標基板４０の表面に転移するステップ（Ｓ３５）と、を含む。

本実施例のナノ構造体２０の転移方法は実施例１のナノ構造体２０の転移方法と基本的に同じであるが、異なるのは以下の点である。本実施例において、金属層５０の代わりに、第一基板を用いる。また、有機溶剤８０を接着層３０とナノ構造層と接触する表面に浸透させ、外力によって、接着層３０及び第一基板を、ナノ構造体層及び目標基板４０から分離させる。

ステップ（Ｓ３１）において、第一基板の材料は有機溶剤８０に溶解されない材料であり、例えば、金属である。金属は金、チタン、クロム、アルミニウムの何れか一種である。第一基板の表面に有機材料を利用して接着層３０を形成する。

ステップ（Ｓ３５）において、第一基板は以下の作用を有する。有機溶剤８０が接着層３０の第二表面３０２と接触することを防止し、接着層３０がまず第三表面３０４から分解し始めることを保証する。また、第一基板と接着層３０との間に優れた結合力があるので、第一基板と接着層３０との結合はその機械強さを増加させて、接着層３０が分解される工程において、大きな塊状物へと分解し、且つそれが常に第一基板に接着している。更に、外力によって、接着層３０及び第一基板を、ナノ構造体層及び目標基板４０から分離させる。これにより、複数のナノ構造体２０及び目標基板４０に、接着層３０が残留しない。

外力は水の表面張力及び浮力、外部から印加する機械力を含む。本実施例の外力の実施方式、パラメーター、原理は第二実施例の外力の実施方式、パラメーター、原理と同じである。

本発明のナノ構造体の転移方法は以下の有利な効果を有する。接着層によって、ナノ構造層を目標基板に転移した後、有機溶剤を接着層とナノ構造層と接触する表面に浸透させ、ナノ構造体及び目標基板における接着層を完全に除去する。且つ、本発明のナノ構造体の転移方法は常温で行うことができ、高温の条件が要らず、簡単であり、かつ効率が高い。

１０成長基板
１０２第一表面
２０ナノ構造体
３０接着層
３０２第二表面
３０４第三表面
４０目標基板
５０金属層
６０第一ナノ複合構造体
７０第二ナノ複合構造体
８０有機溶剤
９０容器
１００水

Claims

成長基板を提供し、前記成長基板の表面にナノ構造層を設置する第一ステップと、
接着層を設置し、前記接着層が前記ナノ構造層を被覆する、第二ステップと、
前記成長基板及び前記接着層のうちの少なくとも一方を移動させて、前記接着層と前記成長基板とを相互に離れさせ、前記ナノ構造層を前記成長基板から分離させ、前記ナノ構造層の少なくとも一部を前記接着層から露出させる第三ステップと、
目標基板を提供し、前記接着層を前記目標基板に積層させ、前記ナノ構造層を前記目標基板及び前記接着層の間に設置する第四ステップと、
前記接着層の前記目標基板と接触する表面の反対面に金属層を設置する第五ステップと、
有機溶剤を提供し、前記有機溶剤を前記接着層と前記ナノ構造層と接触する表面に浸透させ、前記接着層及び前記金属層を、前記ナノ構造層及び前記目標基板から分離させる第六ステップと、
を含むことを特徴とするナノ構造体の転移方法。
成長基板を提供し、前記成長基板の表面にナノ構造層を設置する第一ステップと、
接着層を設置し、前記接着層が前記ナノ構造層を被覆する、第二ステップと、
前記成長基板及び前記接着層のうちの少なくとも一方を移動させて、前記接着層と前記成長基板とを相互に離れさせ、前記ナノ構造層を前記成長基板から分離させ、前記ナノ構造層の少なくとも一部を前記接着層から露出させる第三ステップと、
目標基板を提供し、前記接着層を前記目標基板に積層させ、前記ナノ構造層を前記目標基板及び前記接着層の間に設置する第四ステップと、
前記接着層の前記目標基板と接触する表面の反対面に金属層を設置する第五ステップと、
有機溶剤を提供し、前記有機溶剤を前記接着層と前記ナノ構造層と接触する表面に浸透させ、前記接着層を分解する第六ステップと、
外力によって、前記接着層及び前記金属層を、前記ナノ構造層及び前記目標基板から分離させる第七ステップと、
を含むことを特徴とするナノ構造体の転移方法。