复合材料表面的导体或半导体部分无掩模局域化有机接枝的方法技术

本发明专利技术涉及一种将可电活化的有机分子无掩模局域化接枝到含导体和／或半导体部分的复合材料表面的方法，包括使所述有机分子与所述复合材料表面接触，从而按电化学方式在单一步骤中在所述导体和／或半导体部分的选择、规定区域上进行接枝，所述区域被置于高于或等于相对于参考电极确定的阈值电位的电位，所述阈值电位是高于它时所述有机分子的接枝将发生的电位。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合材料表面的导体或半导体部分无掩模局域化有机接枝的方法本专利技术涉及一种用有机涂层对复合材料表面的导体或半导体部分进行局域性官能化(fonctionnalisation localisée)的方法，特别是无掩模(sans masque)的一步法，或者，涉及一种向复合材料表面的导体或半导体部分无掩模局域化有机接枝(greffage organique)的方法。目前，用于产生此种类型局域化有机接枝可举出4种办法：(i)利用射线的电子或光化学寻址(adressage)1。(ii)借助掩模的电蒸发2。(iii)借助微量吸移和自动分配的机械寻址3。(iv)二维电泳寻址4。(v)微接触(microcontact)印刷技术5。方法(i)～(v)的共同点在于，这些方法可分解为：·预铺面(pavage)，其中某些区域希望用有机涂层覆盖；·触发有机分子与该表面之间生成化学键的方法。这分别包括：(i)粒子(光子、电子或离子)束；(ii)～(v)化学吸附或物理吸附反应；·导致局域化的“掩模”方法，这可造成触发方法作用于预铺面的一个给定区域但不作用于另一区域。这分别包括：(i)粒子束聚焦；(ii)物理掩模；(iii)尖端或嘴的机械定位；(iv)在电位下定位的二维方法；(v)在油墨垫(tampon encreur)上蚀刻(gravure)的分辨率和印刷在该蚀刻点上的流体“飞边(bavure)”的分辨率。在所有这些过程中，只有掩模阶段造成所获得的局域化。具体地说，该阶段对于所要求覆盖的预铺面的外形(topologie)无关：具体地说，假定这些预铺面区域也是上述各种不同方法要覆盖的对象：于是制造预铺面的复杂性因局域化(或“掩模”)过程的复杂性而更加复杂化，因此通常要求复杂设备及调节过程。表面官能化化学反应的触发剂以及在介入(intervention)之前预铺面所提供的局域化作用都不参与其局域化的效力：在方法(i)中，触发剂是粒子束(光子、电子或-->离子)，任选由掩模导引(这方面可参见文献US-A-3271180(1966))；在方法(ii)中，触发剂(非局域化的)是基材的极化，经掩模空间过滤的分子在基材上反应；其中掩模确保局域化；在方法(iii)中，触发因素还是该基材的极化，而局域化因以下事实产生，即，分子经微量吸移沉积在基材被腐蚀后产生的小凹槽底部，并借助沉积金而变得导电；在方法(iv)中，分子由凝胶电泳导引至要求的区域，然后通过在凝胶中的化学反应(利用构成触发剂的试剂)固定。在所有这些方法中，接枝的空间分辨率因此就是该“掩模”方法的分辨率：它不能最大限度地利用预铺面已经提供的几何导引作用。在方法(ii)～(v)中的另一共同点是，其上的有机物质的局域化基于待接枝分子的物理位移，而待接枝分子尽可能地得到导引。该方法的固有分辨率于是与使这些分子位移的方法的控制相联系：在(ii)中，掩模的分辨率；在(iii)中，微量吸移管嘴的机械位移的侧面分辨率(résolution latérale)；在(iv)中，为抵消局部扩散和斑点展宽效应而施加电位的措施，等等。公开的专利申请EP-A1-0 774 662(1996)描述制造用于在半导体表面上寻址某个导体区域的外形，这不是本专利技术的主题，因为它假定预铺面存在并且恰恰是在该预铺面中产生官能化。所述专利申请提到其可用于局部电化学反应。至于方法(i)，它涉及通过选择性极化预铺面的区域而局部地获得反应触发剂的方法——在这种情况下为电化学反应的触发剂但此种局域化方法的复杂性和触发剂的复杂性相当于生产此种预铺面的复杂性：但只是预铺面本身造成保证局域化。然而，所述专利申请并未提及具体电化学反应或局域性官能化。因此，它也是这样一种方法：其中局域化可经这样获得：通过多路复用(multiplexage)选择极化区域，将包括所有可接触区域的载体组件浸渍在电化学浴中。在涉及方法(iii)3的专利中却提到，此种利用多路复用达到单区寻址的方法不利于在高密度腐蚀领域的应用，其原因在于多路复用的复杂性和成本过高。目前，方法(i)～(iv)获得的有机沉积物的侧向分辨率在数十到约一百微米之间。这一障碍到处可见，原因各种各样：对于(i)，接枝区域的聚焦和化学稳定性；对于(ii)，掩模效应的精度；对于(iii)，大规模高分辨率吸移嘴的机械位移控制；对于(iv)，泳移期间凝胶内区域的-->扩散和展宽。利用多路复用进行局域化寻址的方法原则上似乎仅受微电子学技术目前分辨率的限制(即，十分之几微米)，但据我们所知，与此种寻址相联系的官能化方法从未见报道过。微接触印刷技术5(v)在平坦表面的分辨率在100nm左右。但未见用于预铺面构造的表面的报道。有关按方法(i)～(iv)提供主要官能化的接枝物的稳定性的信息并非均可获得。然而，可以指出的是，方法(iii)由于利用导电聚合物的生长，不允许在其表面上固体接枝。正如下面回顾所指出的，作为导电聚合物前体的单体，其电聚合是这样一种机理，其中聚合物的生长发生在溶液中，聚合物随后沉积在表面：此种沉积一般不产生界面化学键，并且虽在表面供应官能化(fanctionalization)，但不是使表面官能化。第(v)点文献中描述的方法(WO-A-96 29629)涉及一种Au-S共价键，但它不是在预先存在的预铺面上获得的，据发现，它比本专利技术方法制造的键弱。概括起来，现有技术方法存在以下缺点：-由于传统上用于在无机表面实施有机接枝的掩模阶段导致获得局域化，故接枝物的空间分辨率就是掩模方法的分辨率。因此，它最好也不过是处于微电子学目前分辨率的数量级。另外，有机物质的局域化取决于待接枝分子的物理位移，而待接枝分子尽可能被导引。该方法的固有分辨率因而与分子位移场的控制相联系；-需要几个操作步骤：这些追求相同目的的已知方法大多通过下列进行：通过掩模、通过分子的预先区域选择性物理位移，或者本质上为局域化的但与预铺面的分辨率无关的物理化学性活化，然后最终通过接枝；-所制造的金属-分子键据发现比较弱。本专利技术的目的是提供一种获得局域性性官能化的方法，例如，在现有预铺面上；同时又克服和解决了现有技术方法存在的问题，尤其是在掩模阶段分辨率和涂层附着强度方面。按照本专利技术，这一目的以及其他目的是由通过可电活化的有机分子向包含导体和/或半导体部分的复合材料表面实施无掩模局域化接枝的方法实现的，包括使所述有机分子与所述复合材料表面接触，其中所述接枝以一个步骤在所述导体和/或半导体部分的选择、规定的区-->域以电化学方式进行，所述区域处于高于或等于相对于参考电极测定的阈值电位的电位，所述阈值电位是这样一种电位，高于该电位，所述有机分子即发生接枝。优选的是，该复合材料表面由不同物质构成的材料的预铺面组成。有利的是，所述有机分子选自可电聚合分子和可电裂解分子。有利的是，所述可电裂解分子选自重氮盐、磷鎓盐、锍盐、羧酸盐、乙酸芳基酯、脂族醇和胺。优选的是，所述可电聚合分子选自通式B-R-A的乙烯基单体，其中R是带有乙烯基双键的基团，A是吸电子或给电子官能团，B是任何官能团，例如，带有希望给予由所述单体形成的最终聚合物的官能团的基团；包含至少一种应变环(cycle tendu)的分子；由所述单体和分子衍生的官能化单体；以及所述单体和分子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将可电活化的有机分子无掩模局域化接枝到含导体和／或半导体部分的复合材料表面的方法，包括使所述有机分子与所述复合材料表面接触，其中所述接枝按电化学方式在单一步骤中在所述导体和／或半导体部分的选择、规定区域上进行，所述区域被置于高于或等于相对于参考电极确定的阈值电位的电位，所述阈值电位是高于它时所述有机分子的接枝将发生的电位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2001-3-2 01/028821.一种将可电活化的有机分子无掩模局域化接枝到含导体和/或半导体部分的复合材料表面的方法，包括使所述有机分子与所述复合材料表面接触，其中所述接枝按电化学方式在单一步骤中在所述导体和/或半导体部分的选择、规定区域上进行，所述区域被置于高于或等于相对于参考电极确定的阈值电位的电位，所述阈值电位是高于它时所述有机分子的接枝将发生的电位。2.权利要求1的方法，其中复合材料表面由不同材料制成的材料的预铺面构成。3.权利要求1的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：C布雷奥，S帕拉辛，JP布尔戈恩，S阿穆尔，J查利尔，
申请(专利权)人：法国原子能委员会，
类型：发明
国别省市：FR[法国]