JPS6194042A - 分子構築体およびその製造方法 - Google Patents

分子構築体およびその製造方法

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JPS6194042A
JPS6194042A JP59216649A JP21664984A JPS6194042A JP S6194042 A JPS6194042 A JP S6194042A JP 59216649 A JP59216649 A JP 59216649A JP 21664984 A JP21664984 A JP 21664984A JP S6194042 A JPS6194042 A JP S6194042A
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thin film
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Kazufumi Ogawa
一文 小川
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B05D1/185—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping applying monomolecular layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/91—Product with molecular orientation

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、機能性分子を３次元的に規則正しく配置結合
させた分子構築体およびその製造方法を提供するもので
ある。
従来例の構成とその問題点 従来、分子デバイス等の分子構築体の製造方法としては
、ラングミュア・プロジェット法（ＬＢ法という）や化
学吸着法（ＣＡ法という）が知られている。
ところが、ＬＢ法やＣＡ法は、単分子膜や単分子累積膜
の製造方法であり、すなわち、積層面と垂直方向には分
子の種類を変えたりしてもある程度規則性のある分子構
築体を製造できるが、面方向すなわち膜面で分子の種類
を代えたり、規則性を持たすことは、はとんど不可能で
あった。
つまり、従来のＬＢ法やＣＡ法は、２次元方向のみ制御
された分子構築物を作るのが可能な方法であり、３次元
方向に制御された分子構築体を製造するのは不可能であ
った。
発明の目的 本発明は、バイオコンピュータ等に用いる分子デバイス
等の分子構築体およびその製造方法を提供することを目
的とした。
発明の構成 本発明は、基板上に電子ビーム、イオンビーム。
光、Ｘ線等のエネルギー線により化学反応を生じる感応
基を含んだ感応性薄膜を形成し、所定のガス雰囲気中に
てエネルギー線をパターン状に照射し、前記感応基の一
部を選択的に雰囲気ガスと反応させて活性基化させたの
ち、前記活性基化させた部分に選択的に化学物質を結合
させることを特徴とした、分子構築物およびその製造方
法を提供するものである。
さらに、前記化学物質として、一端に前記活性基化され
た部分と反応する基を持ち、他端に前記感応基と同じ働
きをする感応基を持った分子を用い、エネルギー線のパ
ターン照射および選択的に化学物質を結合させる工程を
くり返すことにより、３次元方向に規則性のある分子構
築体を製造することを特徴とした。
さらにまた、感応性薄膜を形成する手段としてＬＢ法や
ＣＡ法を用い、エネルギー線感応基が基板表面に並んで
露出されるように単分子膜を一層又は複数層形成してお
くことにより、感度向上とともに分子構築を３次元方向
に渡り超微細に制御することを可能としたものである。
実施例の説明 以下、本発明の実施例を第１図を用いて説明する。
例えば、Ｓｉｏ２の形成されたＳｉ　基板１上へ、化学
吸着法で、シラン活性剤（例えば、ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ
２）　ｎＳ　ｔ　Ｃ１３ｎは整数で１０−２０　：Ｉが
良い）を用い、基板１表面で加水分解および脱水５．０
Ｘ１０−２Ｍｏｌ／ｌの濃度で溶した８０％ｎ−ヘキサ
ン、１２チ四塩化炭素、８％クロロホルム溶全形成する
（第１図（ａ）　）　。
このとき、シラン界面活性剤のビニル基４は、基板表面
に並んで成膜される。
次に、エネルギービームとして例えば、直径６０人程度
に収束した電子ビーム６を用い、任意のパターンテ、Ｈ
２Ｏ１０〜１０　程度のＨ２０雰囲気中にて、パターン
照射すると、前記ビニル基４の一部に照射パターンに応
じて活性基化すなわち−ＯＨ基６を付加できる（第１図
（ｂ））。
その後、前記−〇ＨＨＯ２付加された活性基部に、シラ
ン界面活性剤（ＣＨ２−ＣＨ−（ＣＨ２）ｎ−れたこと
になる。また、付加分子の表面は、やはりビニル基９が
表面に並んで成膜されている。
引続き、エネルギー線のパターン照射およびシなお、上
記実施例では、分子の一端にＣＨ２−ＣＨ−基、他端に
−Ｓ　Ｉ　Ｃ１ｌ　３基を持った直鎖状炭化水素（シラ
ン界面活性剤）を用いたが、との直鎖状炭化水素分子の
−ＣＨ２−ＣＨ２−結合の間またはＨの代りに、光、熱
、電子イオン等に感応する機能性基例えば、ジアセチレ
ン基、ピロール基、チェニレン基、フェニレン基等を入
れたり、アセチレン基、ビロール基、フェニル基等を付
加させておくことにより、分子レベルで導電性を示す共
役二重結合等の形成が可能であり、分子デバイス製造に
必要とされる有機分子による配線の形成を分子レベルで
制御できる。
例えば、第２図（ａ）に示すように−ＣＨ２−ＣＨ２−
の間にジアセチレン基１１を入れておき、分子構築体形
成後、ｄｅｅｐ　ｕｖ　　を照射して、ポリジアセチレ
ンによる分子配線１２（第２図（ｂ））を同一面内で任
意の方向に形成できる。
また、縦方向に導電性を必要とした場合には、直鎖状炭
化水素部へのポリジアセチレン基挿入位置が、３原子毎
ズした分子を順次配置していけば良い。
なお、本技術において、ビーム径をさらに収束（例えば
、直径５程度度に）できれば、当然１ケ１ケの分子を制
御しながら分子構築体を製造することも可能であろう。
また、複数種の分子を制御しながら任意の場所へ規則正
しく配置構築することも可能である。
例えば、第３図に示すような分子構築物を製造できる。
こ＼で、Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ異った機能性基を表し
、３種類の機能性基を有する分子を規則的に縦、横、高
さ方向に構築した場合を示している。
発明の効果 本発明の方法を用いることにより、基板上の任意の場所
に目的とした機能分子を配置構築できるので、分子デバ
イス等の製造に効果大なるものである。また、本発明で
示した、分子配線形成法も分子レベルでの配線形成、す
なわち、バイオコンピュータ製造等に利用できるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の分子構築体製造技術を
説明するだめの概念図で分子レベルまで拡大した工程図
、第２図（ａ）　、　（ｂ）は第１図の方法を用いた分
子配線形成技術の概容を説明するための分子レベルまで
拡大した工程図を示す。第３図は本発明の方法を用いて
構築された分子構築体の立体拡大概念図である。 １・・・・・・基板、２・・・・・・直鎖状炭化水素分
子、４・・・・・・エネルギー感応基、６・・・・・・
エネルギー線、６・・・・・・活性基、１１・・・・・
ジアセチレン基、１３・・・・・・機能性基。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 芭２図 第３図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）一端にエネルギー感応基と他端に前記感応基また
    は前記感応基よりの誘導基と反応する反応基を有する直
    鎖状炭化水素分子で、直鎖状炭化水素部の炭素・炭素結
    合間または側鎖として、光、熱、電子イオン等に感応す
    る機能性基を含んだ分子複数種を複数個３次元状に結合
    させたことを特徴とした分子構築体。
  2. （２）エネルギー感応基に炭素・炭素の２重結合、反応
    基にＳｉを含んだことを特徴とした特許請求の範囲第１
    項記載の分子構築体。
  3. （３）光、熱、電子イオン等に感応する機能性基として
    共役二重結合を含むかまたは構築時に共役二重結合を形
    成する基を含むことを特徴とした特許請求の範囲第１項
    または第２項記載の分子構築体。
  4. （４）任意の基板上へエネルギー線により化学反応を生
    じる感応基を含んだ感応性薄膜を形成する工程と、前記
    感応性薄膜に所定のガス雰囲気又は液体中でエネルギー
    線をパターン照射して前記感応基を選択的に活性基化す
    る工程と、前記活性基化された部分に選択的に化学物質
    を結合させる工程を含むことを特徴とした分子構築体の
    製造方法。
  5. （５）化学物質として、一端に前記感応基の活性基化さ
    れた部分と反応する基を持ち他端に前記感応基と同じ働
    きをする感応基を持った分子を用い、エネルギー線のパ
    ターン照射、および選択的に化学物質を結合させる工程
    を複数回くり返して行うことを特徴とした特許請求の範
    囲第４項記載の分子構築体の製造方法。
  6. （６）感応性薄膜を形成する工程において、ラングミュ
    ア・プロジェット法または吸着法により、感応基が基板
    表面に並んで露出されるように単分子状の感応性薄膜を
    形成することを特徴とした特許請求の範囲第４項記載の
    分子構築体の製造方法。
  7. （７）化学物質としてＳｉおよびビニル基を含む物質を
    用いることを特徴とした特許請求の範囲第４項記載の分
    子構築体の製造方法。
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