JPS61283377A - 有機薄膜の製造方法 - Google Patents
有機薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS61283377A JPS61283377A JP12338385A JP12338385A JPS61283377A JP S61283377 A JPS61283377 A JP S61283377A JP 12338385 A JP12338385 A JP 12338385A JP 12338385 A JP12338385 A JP 12338385A JP S61283377 A JPS61283377 A JP S61283377A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液−液又は気−液界百に展開した単分子膜を
基板に付着・累積させることによる、有機薄膜の製増方
法に関する。
基板に付着・累積させることによる、有機薄膜の製増方
法に関する。
本発明は、液−液又は気−液界面に単分子膜を展開しそ
れを基板に付着・累積させることによる有機薄膜の製造
方法において、基板を保持する方向を界面に対して傾け
てその方向に基板を下降・上昇させることにより、従来
技術では作成h″−不可能あるいけ困難であっ膜物質の
膜を容易に作れ、また従来技術で作成が可能だっ几物買
忙ついても基板の浸漬速度を速くできるため生産性を著
しく向上させるものである。ま比、下降e上昇時の基板
角度を適当に選んでやれば、Y膜(基板だ対して膜物質
の親水基、親油基が交互に配向しており。
れを基板に付着・累積させることによる有機薄膜の製造
方法において、基板を保持する方向を界面に対して傾け
てその方向に基板を下降・上昇させることにより、従来
技術では作成h″−不可能あるいけ困難であっ膜物質の
膜を容易に作れ、また従来技術で作成が可能だっ几物買
忙ついても基板の浸漬速度を速くできるため生産性を著
しく向上させるものである。ま比、下降e上昇時の基板
角度を適当に選んでやれば、Y膜(基板だ対して膜物質
の親水基、親油基が交互に配向しており。
通常この構造を取るものが多い)のみならずx嘆(基板
に対して膜物質の親油基の入が配向したもの)、2膜(
基板に対して膜物質の親水基のみが配向し友もので、こ
の構造をとる物質は珍しい)を作りわけることが可能で
あり、分子レベルの構造の作り分けを自由度bζ高くお
こなうことができる。
に対して膜物質の親油基の入が配向したもの)、2膜(
基板に対して膜物質の親水基のみが配向し友もので、こ
の構造をとる物質は珍しい)を作りわけることが可能で
あり、分子レベルの構造の作り分けを自由度bζ高くお
こなうことができる。
従来、液−液又は気−液界面上の両親媒性物質の単分子
膜を基板に付着・累積させるときには、Lanqtns
ir −Blodgett法に代表される様に基板を界
面に対してf$4図の様に垂直にして授精を行うのが一
般的であった。以下これを垂直浸積法と呼ぶ。
膜を基板に付着・累積させるときには、Lanqtns
ir −Blodgett法に代表される様に基板を界
面に対してf$4図の様に垂直にして授精を行うのが一
般的であった。以下これを垂直浸積法と呼ぶ。
また、気−液界面上の単分子膜の崩壊圧の低いタンパク
質等の付着・累積には垂直浸積法は適さないので、水平
付着法と呼ばれる第5図の様に基板を液面に対して水平
又は極〈わずか傾けて(約5°程度)、基板に単分子膜
1に付着させる方法もあるが、一般的ではない。
質等の付着・累積には垂直浸積法は適さないので、水平
付着法と呼ばれる第5図の様に基板を液面に対して水平
又は極〈わずか傾けて(約5°程度)、基板に単分子膜
1に付着させる方法もあるが、一般的ではない。
〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕しかし、垂
直浸積法では単分子膜を作る物質の崩壊圧や柔軟性h;
低い物質については、基板に付着させることは不可能あ
るいけ困難であったし、その生産性も、浸種速度を速く
すると均一な膜を得ることが難しいなどの几め、良いも
のではなかつ友。ま念得られる膜の構造も通常Y膜で、
水層のPHや液温のコントロールにより、一部の物質の
入でX膜を作ることができ、ま几ごくまれに2膜を作る
物質もあるがいずれにしてもその自由度は低く、Y膜の
途中でxva+z膜に変え几後、またY膜にもどす様な
ことは実際上不可能か、あるいは極めて困難であっ之。
直浸積法では単分子膜を作る物質の崩壊圧や柔軟性h;
低い物質については、基板に付着させることは不可能あ
るいけ困難であったし、その生産性も、浸種速度を速く
すると均一な膜を得ることが難しいなどの几め、良いも
のではなかつ友。ま念得られる膜の構造も通常Y膜で、
水層のPHや液温のコントロールにより、一部の物質の
入でX膜を作ることができ、ま几ごくまれに2膜を作る
物質もあるがいずれにしてもその自由度は低く、Y膜の
途中でxva+z膜に変え几後、またY膜にもどす様な
ことは実際上不可能か、あるいは極めて困難であっ之。
ま之1通常xII全作る物質についてはY膜を作ること
は不可能であゆ、通常Y膜を作るものの極〈一部分の入
は後に述べる水平付着法でX膜を作ることができるのみ
である等、その構造の制約は大きい。
は不可能であゆ、通常Y膜を作るものの極〈一部分の入
は後に述べる水平付着法でX膜を作ることができるのみ
である等、その構造の制約は大きい。
さて、水平付着法では膜を作るのに名人装的手法を必要
とする他、単分子膜の展開−圧縮・基板への付着が連続
的に行えない几め生産性が低く、ま几その製法上X膜の
みしか作れない欠点があっ几。
とする他、単分子膜の展開−圧縮・基板への付着が連続
的に行えない几め生産性が低く、ま几その製法上X膜の
みしか作れない欠点があっ几。
本発明では上記のような、これら垂直浸積法・水平付着
法に入られる1作れる有機薄膜の物質や構造(x、y、
z膜)の制約を小さくシ、ま之、生産性の向上を目的と
して解決するものである。
法に入られる1作れる有機薄膜の物質や構造(x、y、
z膜)の制約を小さくシ、ま之、生産性の向上を目的と
して解決するものである。
本発明の有機薄膜の製造方法では、液−液又は気−液界
面上の単分子膜を基板に付着−累積させるときに、基板
の保持方向を界面に対して傾けてその方向に基板を下降
・上昇させることによって基板への単分子膜の付着のし
やすさを変えることを特徴とする。
面上の単分子膜を基板に付着−累積させるときに、基板
の保持方向を界面に対して傾けてその方向に基板を下降
・上昇させることによって基板への単分子膜の付着のし
やすさを変えることを特徴とする。
本発明での基板の界面に対する角度は、界面に対してY
膜の場合下降時鋭角(1°以上89°未満)上昇時鈍角
(91°以上179°以下)であれば良い。
膜の場合下降時鋭角(1°以上89°未満)上昇時鈍角
(91°以上179°以下)であれば良い。
またX膜、2膜では基板を7膜6程度以下まで傾けた場
合に、基板の液−液又は気−液界面に近い側(以下基板
の裏面と呼ぶ)にX膜、界面に遠い側(以下基板の表面
と呼ぶ)に2膜ができはじめる。
合に、基板の液−液又は気−液界面に近い側(以下基板
の裏面と呼ぶ)にX膜、界面に遠い側(以下基板の表面
と呼ぶ)に2膜ができはじめる。
前記の様に液−液又は気−液界面に対する基板の浸種角
度を変化させると、界面と基板の作るメニスカスの半径
は大きくなり、界面から基板までの曲面はゆるやかに変
化する様になる。それによってメニスカス上の単分子膜
に対する曲げの応力が減少して基板の授精による単分子
膜がこわれK〈くなる念めに浸種速度を上げられ几。ま
比倫は同じ条件で基板を逆に傾けることにより基板の作
るメニスカスの半径は小さくなる。界面に単分子膜が展
開されていれば、膜は基板に接するところで一部が壊れ
、後はすべって基板に付着しない。
度を変化させると、界面と基板の作るメニスカスの半径
は大きくなり、界面から基板までの曲面はゆるやかに変
化する様になる。それによってメニスカス上の単分子膜
に対する曲げの応力が減少して基板の授精による単分子
膜がこわれK〈くなる念めに浸種速度を上げられ几。ま
比倫は同じ条件で基板を逆に傾けることにより基板の作
るメニスカスの半径は小さくなる。界面に単分子膜が展
開されていれば、膜は基板に接するところで一部が壊れ
、後はすべって基板に付着しない。
上記の両者を組合わせることによって、選択的に嗅を付
着させたりさせなかっtりすることができ、X膜・2膜
とY膜を容易に作りわけることができた。
着させたりさせなかっtりすることができ、X膜・2膜
とY膜を容易に作りわけることができた。
〔実施例1〕
2回遊侵透、2回イオン交換し友純水を蒸留し−た水ト
空気の界面に、ステアリン酸のへキサン溶液(濃度0.
051/100 ml )を靜かに滴下し、30分間靜
装して溶媒をよく除去した後、riangmuir −
Bl odge t t 法に準じて膜を基板に付着
させ累積させ友。表面圧け30d1ν鍾基板の授精条件
は入れるとき45°、出すとき135°で、浸種速度は
垂直浸積法の時の限界20 tlllrninより大幅
に速くでき521m1nまでは1表面状態・絶縁特性等
が垂直浸積法で20吟へin以下で作りたときと変化が
無く4安定し几膜を作ることができた。これkより通常
のLangmuir −Blodggtt膜等での生産
性を大きく改善する。ことができる。さらに基板の反対
側でけ、膜物質が付きに〈〈、界面上の単分子膜の消費
量が減少し念。この几め膜物質の展開操作を減らすこと
ができ、生産性はさらに向上し念。
空気の界面に、ステアリン酸のへキサン溶液(濃度0.
051/100 ml )を靜かに滴下し、30分間靜
装して溶媒をよく除去した後、riangmuir −
Bl odge t t 法に準じて膜を基板に付着
させ累積させ友。表面圧け30d1ν鍾基板の授精条件
は入れるとき45°、出すとき135°で、浸種速度は
垂直浸積法の時の限界20 tlllrninより大幅
に速くでき521m1nまでは1表面状態・絶縁特性等
が垂直浸積法で20吟へin以下で作りたときと変化が
無く4安定し几膜を作ることができた。これkより通常
のLangmuir −Blodggtt膜等での生産
性を大きく改善する。ことができる。さらに基板の反対
側でけ、膜物質が付きに〈〈、界面上の単分子膜の消費
量が減少し念。この几め膜物質の展開操作を減らすこと
ができ、生産性はさらに向上し念。
〔実施例2〕
実施例1と同じ水と空気の界面に、α−オクタデシルア
クリル酸のクロロホルム溶1(lfo、o5、lit/
100 ml、 )を静かに滴下、展開しt後に水層に
0.4MになるようにCd ac2を加えてから1蒔間
靜置して溶媒の除去と遊離酸の侃塩への置き換えを行っ
之後、膜を基板に付着させ累積させ次。表面圧は34
dyn、ム。基板の浸種条件は入れるとき30゜出すと
き150°で、浸種速度は垂直は着法で4 Q7min
で得られ几膜のドメイン径と同等のものが50tIVr
ninまで得ることができ念。この様に通常基板の浸種
速度が大きく取れない物買でも1本発明を用いることに
よって、生産性の大幅な向上を得ることができる几め、
幅広い有機超薄膜を生産性良く作れることが確認できる
。
クリル酸のクロロホルム溶1(lfo、o5、lit/
100 ml、 )を静かに滴下、展開しt後に水層に
0.4MになるようにCd ac2を加えてから1蒔間
靜置して溶媒の除去と遊離酸の侃塩への置き換えを行っ
之後、膜を基板に付着させ累積させ次。表面圧は34
dyn、ム。基板の浸種条件は入れるとき30゜出すと
き150°で、浸種速度は垂直は着法で4 Q7min
で得られ几膜のドメイン径と同等のものが50tIVr
ninまで得ることができ念。この様に通常基板の浸種
速度が大きく取れない物買でも1本発明を用いることに
よって、生産性の大幅な向上を得ることができる几め、
幅広い有機超薄膜を生産性良く作れることが確認できる
。
〔実施例3〕
実施例1と同質の水にBaO1210−’M 、 KH
OOs 5X10””M、 NH40H10−’Mを加
えPH9,0ニL7を水と空気の界面にステアリン酸の
へキサン溶液(濃度(LO5,9/100m)を静かに
溶下し比。この水層の条件は通常X膜を作る条件として
知られている。この水面上の膜を30分間靜1 して溶媒を充分に除去し几後、膜を基板に付着させ累積
させ次。基板を30往復させて得几サンプルは、電子線
回折によると垂直方向の単位長さが2分子の鎖長である
48大であることと、膜の厚みがX膜の約7001とな
らず倍の1420人となっ友ことからY膜が形成され九
ことを確認し友。この様に通常は、X膜を作る分子をY
膜に成膜できることから、安定性、特釦経時安定性の高
い均一な膜を作ることができ、電子線・X線レジスト、
絶縁超薄膜、配向処理剤等広い応用が可能である。
OOs 5X10””M、 NH40H10−’Mを加
えPH9,0ニL7を水と空気の界面にステアリン酸の
へキサン溶液(濃度(LO5,9/100m)を静かに
溶下し比。この水層の条件は通常X膜を作る条件として
知られている。この水面上の膜を30分間靜1 して溶媒を充分に除去し几後、膜を基板に付着させ累積
させ次。基板を30往復させて得几サンプルは、電子線
回折によると垂直方向の単位長さが2分子の鎖長である
48大であることと、膜の厚みがX膜の約7001とな
らず倍の1420人となっ友ことからY膜が形成され九
ことを確認し友。この様に通常は、X膜を作る分子をY
膜に成膜できることから、安定性、特釦経時安定性の高
い均一な膜を作ることができ、電子線・X線レジスト、
絶縁超薄膜、配向処理剤等広い応用が可能である。
〔実施例4〕
実施例1と同じ水と空気の界面に、ステアリン酸のへ平
サン溶液(濃度[1,o 511/10Qmt )を静
かに滴下、展開、シ几後に水層にQ、4Mになるように
、Atatjを加えてから1時間靜置して溶媒の除去と
遊離酸のa塩への置き換えを行つ几後、膜を基板に付着
・累積させt0表面圧は3 B dyn/x 。基′(
の浸種条件は入れるとぎI Q’ 、a出すときFif
75°の角度で、浸種速度が2 m/m1fLまでは膜
が付着した〇これは膜物質が剛直な危め従来水平付着法
でX膜しか作れなかっ念ものである。この様に膜物質の
多様化ができることで、累積膜の厘料の再設計性の範囲
を広げることbtでき多種多様の用途に対応した有機薄
膜を作りあげることができる。
サン溶液(濃度[1,o 511/10Qmt )を静
かに滴下、展開、シ几後に水層にQ、4Mになるように
、Atatjを加えてから1時間靜置して溶媒の除去と
遊離酸のa塩への置き換えを行つ几後、膜を基板に付着
・累積させt0表面圧は3 B dyn/x 。基′(
の浸種条件は入れるとぎI Q’ 、a出すときFif
75°の角度で、浸種速度が2 m/m1fLまでは膜
が付着した〇これは膜物質が剛直な危め従来水平付着法
でX膜しか作れなかっ念ものである。この様に膜物質の
多様化ができることで、累積膜の厘料の再設計性の範囲
を広げることbtでき多種多様の用途に対応した有機薄
膜を作りあげることができる。
〔実施例5〕
実施例1と同じ水と空気の界面に、ステアリン酸のヘキ
サン溶液(濃度0.05 lI/100−)を静かに滴
下、展開後水層に0.4Mになるようにcdc4を加え
てからKHOO,を約10−’M加えてPHf:6.8
〜7、4 VC調節し、1時間放置して遊離酸のcd塩
への置き換えと溶媒の単分子膜からの除去を行った。
サン溶液(濃度0.05 lI/100−)を静かに滴
下、展開後水層に0.4Mになるようにcdc4を加え
てからKHOO,を約10−’M加えてPHf:6.8
〜7、4 VC調節し、1時間放置して遊離酸のcd塩
への置き換えと溶媒の単分子膜からの除去を行った。
その後、膜を基板に付着・累積させ次。表面圧は35〜
37dyz廓とやや高めlc[持した。基板の浸種条件
は入れるとき、出すとき共に20°以下とし浸種速度は
4 ty’tni nとし几。この条件で裏面(界面に
近い側)では親油処理をしてあれば入れるときにメニス
カスhZでき、電子線回折からX膜ができていることが
確認し7?:、ま比表面(界面から遠い側)は親水性処
理がしてあれば5〜9層位までけ膜厚測定によって完全
に累積してオリ、電子線回折より2膜であることを確認
し比。しかし10層寸近で付着は不完全となり多くの層
にわたって完全な2膜を付けるのには水層のPH調節等
と併用しなければならない。また、これら作ったX膜・
2膜の上にさらKYIIi、を寸けるのは単に実施例1
と同様に入れる時45°、出すとき135°に基板の角
度にするだけで良かつ几。これkより、容易にX膜また
け2膜と、Y膜の作りわけが可能であり。
37dyz廓とやや高めlc[持した。基板の浸種条件
は入れるとき、出すとき共に20°以下とし浸種速度は
4 ty’tni nとし几。この条件で裏面(界面に
近い側)では親油処理をしてあれば入れるときにメニス
カスhZでき、電子線回折からX膜ができていることが
確認し7?:、ま比表面(界面から遠い側)は親水性処
理がしてあれば5〜9層位までけ膜厚測定によって完全
に累積してオリ、電子線回折より2膜であることを確認
し比。しかし10層寸近で付着は不完全となり多くの層
にわたって完全な2膜を付けるのには水層のPH調節等
と併用しなければならない。また、これら作ったX膜・
2膜の上にさらKYIIi、を寸けるのは単に実施例1
と同様に入れる時45°、出すとき135°に基板の角
度にするだけで良かつ几。これkより、容易にX膜また
け2膜と、Y膜の作りわけが可能であり。
多くの機能膜への応用が可能である。
従来、垂直浸積法で作られてい膜物質については大幅な
生産性の向上が入られ、25倍から10倍穆度kまで浸
種速度を上げることができ、基板の傾きを変化させる時
間を含めても従来の%〜1/9の時間で同一の品質の膜
を作ることができた。また従来と水平は漕法での入作る
ことができ膜物質についても本発明により容易に有機薄
膜を作ることができ、その生産性は水平付着法の10倍
〜数十倍に達した。さらに、Y膜、xWX、Z膜のいず
れも比較的容易に作れ、途中で構造を変化させてもほぼ
同一の条件で作ることができ比。さらに従来の垂直浸積
法や水平は漕法では作ることのできなかつ膜物質につい
てもあまり困難でない条件で膜を作ることができ友。さ
らにY模を作るときには作りたい面の反対側ではほとん
ど膜物質が付着せず、膜物質の消費量の減少と、それに
併って膜物質の展開繰作回数の減少による生産性の向上
もみられた。
生産性の向上が入られ、25倍から10倍穆度kまで浸
種速度を上げることができ、基板の傾きを変化させる時
間を含めても従来の%〜1/9の時間で同一の品質の膜
を作ることができた。また従来と水平は漕法での入作る
ことができ膜物質についても本発明により容易に有機薄
膜を作ることができ、その生産性は水平付着法の10倍
〜数十倍に達した。さらに、Y膜、xWX、Z膜のいず
れも比較的容易に作れ、途中で構造を変化させてもほぼ
同一の条件で作ることができ比。さらに従来の垂直浸積
法や水平は漕法では作ることのできなかつ膜物質につい
てもあまり困難でない条件で膜を作ることができ友。さ
らにY模を作るときには作りたい面の反対側ではほとん
ど膜物質が付着せず、膜物質の消費量の減少と、それに
併って膜物質の展開繰作回数の減少による生産性の向上
もみられた。
第1図けY膜を作成するときの基板下降時の側面図であ
り、第2図は基板上昇時の側面図であり、145図はX
膜・2膜作成時の側面図である。 第4図及び第5図は従来技術である垂直授精法水平付漕
法の側面図である。 以 上長長罎韓迄p41
う釦■ 第4−図 7ト2S14f4 >ムめイ響160困第5図
り、第2図は基板上昇時の側面図であり、145図はX
膜・2膜作成時の側面図である。 第4図及び第5図は従来技術である垂直授精法水平付漕
法の側面図である。 以 上長長罎韓迄p41
う釦■ 第4−図 7ト2S14f4 >ムめイ響160困第5図
Claims (1)
- 液−液又は気−液界面に単分子膜を展開し、それを基板
に付着累積させるときに、基板を保持する方向を界面に
対して傾けて、その方向に基板を下降、上昇させること
によって、基板への単分子膜の付着のしやすさを換える
ことを特徴とする有機薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12338385A JPS61283377A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 有機薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12338385A JPS61283377A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 有機薄膜の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61283377A true JPS61283377A (ja) | 1986-12-13 |
Family
ID=14859219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12338385A Pending JPS61283377A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | 有機薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61283377A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101256280B1 (ko) | 2010-10-29 | 2013-04-18 | 경희대학교 산학협력단 | 경사형 딥코팅 장치 |
JP2017521265A (ja) * | 2014-04-29 | 2017-08-03 | ソル ヴォルテイックス エービーSol Voltaics Ab | ナノワイヤの集合体を捕集および整列する方法 |
-
1985
- 1985-06-06 JP JP12338385A patent/JPS61283377A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101256280B1 (ko) | 2010-10-29 | 2013-04-18 | 경희대학교 산학협력단 | 경사형 딥코팅 장치 |
JP2017521265A (ja) * | 2014-04-29 | 2017-08-03 | ソル ヴォルテイックス エービーSol Voltaics Ab | ナノワイヤの集合体を捕集および整列する方法 |
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