粒子固定基板、粒子固定基板的制造方法、金刚石膜固定基板的制造方法以及金刚石的制造方法技术

本发明专利技术提供一种粒子固定基板，其能容易地制作，其中无机纳米粒子存在于纳米级的区域。此外，本发明专利技术提供一种方法，其能容易地制造在固体表面上的纳米级的区域中排列有纳米粒子的基板。粒子固定基板(1)具备基板(2)和配置于基板(2)上的多个无机纳米粒子(3)，多个无机纳米粒子(3)相互接触地配置于基板(2)上的宽度(D1)1μm以下的区域内。(D1)1μm以下的区域内。(D1)1μm以下的区域内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粒子固定基板、粒子固定基板的制造方法、金刚石膜固定基板的制造方法以及金刚石的制造方法


[0001]本公开涉及一种粒子固定基板、粒子固定基板的制造方法、金刚石膜固定基板的制造方法以及金刚石的制造方法。更详细而言，本公开涉及一种在基板上的纳米级的区域内固定有无机纳米粒子的粒子固定基板、所述粒子固定基板的制造方法、使用上述粒子固定基板制造金刚石膜固定基板的方法以及使用上述金刚石膜固定基板制造金刚石的方法。本申请主张2021年3月10日在日本申请的日本特愿2021
‑
38087号和2021年10月18日在日本申请的日本特愿2021
‑
170513号的优先权，将其内容援引至本申请中。

技术介绍

[0002]纳米金刚石、金属纳米粒子等无机纳米粒子有时通过对其分散液进行喷墨印刷等而选择性地附着于固体基板表面上的意图的区域来使用。例如，银纳米粒子等金属纳米粒子在低温下也能进行烧成。利用该性质，在各种电子设备的制造中，为了在基板上形成电极、导电电路图案而使用金属纳米粒子。此外，也研究了无机纳米粒子在基板表面上排列而用于纳米器件。期待在表面上排列有无机纳米粒子的基板在热电转换元件、太阳能电池、显示器、存储器、薄膜晶体管、LSI(large
‑
scale integration：大规模集成电路)等半导体领域的纳米器件中的应用。
[0003]以往，作为在表面上排列有无机纳米粒子的基板，已知无机纳米粒子附着和堆积有于意图的微米级的区域的基板。然而，近年来，存在如下倾向：要求使无机纳米粒子附着于固体基板表面上的纳米级的区域的技术。
[0004]在专利文献1中记载了一种方法，其中，将包含键合有聚合物链的纳米粒子的纳米粒子溶液涂布于基板上，去除溶剂来在基板上排列纳米粒子，然后从基板上的键合有上述聚合物链的纳米粒子中去除上述聚合物链来排列纳米粒子。根据该方法，在排列有聚合物链被去除的纳米粒子的基板上，各纳米粒子间存在源自去除前的聚合物链的空隙，各纳米粒子以等间隔各自点状存在。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2015
‑
103609号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]然而，在专利文献1的方法中，排列键合聚合物链的纳米粒子。像这样，为了排列未键合有聚合物链的纳米粒子，在专利文献1的方法中，需要首先制作键合有聚合物链的纳米粒子。因此，在制作在固体表面上的纳米级的区域中排列有纳米粒子的基板的方面是复杂的。
[0010]因此，本公开的目的在于提供一种粒子固定基板，其能容易地制作，其中无机纳米
粒子存在于纳米级的区域。此外，本公开的目的在于提供一种方法，其能容易地制造在固体表面上的纳米级的区域中排列有纳米粒子的基板。此外，本公开的目的在于提供一种方法，其能容易地制造在固体表面上，优选在纳米级的区域中固定有金刚石膜的基板。
[0011]技术方案
[0012]本公开提供一种粒子固定基板，其具备基板和配置于所述基板上的多个无机纳米粒子，上述多个无机纳米粒子相互接触地配置于上述基板上的宽度1μm以下的区域内。
[0013]此外，本公开提供一种粒子固定基板，其具备基板和配置于上述基板上的无机纳米粒子，
[0014]上述无机纳米粒子的Zeta电位与配置有上述无机纳米粒子的位置处的上述基板表面的Zeta电位的电位差为30mV以上。
[0015]优选的是，多个上述宽度1μm以下的区域在上述基板上规则地排列，在上述多个宽度1μm以下的区域内分别配置有上述无机纳米粒子。
[0016]优选的是，上述纳米粒子包含纳米金刚石粒子。
[0017]此外，本公开提供一种粒子固定基板的制造方法，其中，在具备相互的Zeta电位的电位差为30mV以上的第一区域和第二区域的基板上的、存在于上述第一区域内的宽度1μm以下的区域内，通过静电作用配置无机纳米粒子。
[0018]优选的是，上述第一区域和上述第二区域中的一者的Zeta电位为正，另一者的Zeta电位为负。
[0019]此外，本公开提供一种粒子固定基板的制造方法，其中，在具备一者的Zeta电位为正，另一者的Zeta电位为负的第一区域和第二区域的基板上的、存在于上述第一区域内的宽度1μm以下的区域内，通过静电作用配置无机纳米粒子。
[0020]优选的是，多个上述第一区域在上述基板上规则地排列，在上述多个第一区域内分别配置上述无机纳米粒子。
[0021]优选的是，上述无机纳米粒子包含纳米金刚石粒子。
[0022]此外，本公开提供一种金刚石膜固定基板的制造方法，其包括：CVD工序，针对上述粒子固定基板，将上述纳米金刚石粒子作为晶种，利用化学气相沉积法使上述纳米金刚石粒子生长，在上述基板上形成金刚石膜。
[0023]优选的是，在上述CVD工序中，在上述基板上的宽度1μm以下的区域内形成上述金刚石膜。
[0024]此外，本公开提供一种金刚石的制造方法，其中，从上述金刚石膜固定基板中去除上述基板，得到上述金刚石膜的单独自支撑固体或构成上述金刚石膜的金刚石粒子。
[0025]有益效果
[0026]根据本公开的粒子固定基板，能提供一种固定基板，其能容易地制作，其中无机纳米粒子存在于纳米级的区域。此外，根据本公开的粒子固定基板的制造方法，能容易地制造上述粒子固定基板。此外，根据本公开的金刚石膜固定基板的制造方法，能容易地制造在上述基板上(特别是，上述基板上的纳米级的区域中)形成有金刚石膜的基板。
附图说明
[0027]图1是本公开的一个实施方式的粒子固定基板的放大示意图。
[0028]图2是本公开的另一个实施方式的粒子固定基板的放大示意图。
[0029]图3是示出制作具有Zeta电位相互不同的区域的基板的方法的一个实施方式的示意图。
[0030]图4是示出制作具有Zeta电位相互不同的区域的基板的方法的另一个实施方式的示意图。
[0031]图5是本公开的一个实施方式的金刚石膜固定基板的放大示意图。
[0032]图6是本公开的另一个实施方式的金刚石膜的放大示意图。
[0033]图7是实施例1中制作出的粒子固定基板的显微镜照片。
[0034]图8是实施例2中制作出的粒子固定基板的显微镜照片。
[0035]图9是实施例3中制作出的No.1的金刚石膜固定基板的显微镜照片。
[0036]图10是实施例3中制作出的No.2的金刚石膜固定基板的显微镜照片。
[0037]图11是实施例3中制作出的No.3的金刚石膜固定基板的显微镜照片。
[0038]图12是实施例3中制作出的No.4的金刚石膜固定基板的显微镜照片。
[0039]图13是表示测定出No.1的金刚石膜表面的表面粗糙度的部位的原子力显微镜(AFM)照片。
[0040]图14是表示测定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种粒子固定基板，所述粒子固定基板具备基板和配置于所述基板上的多个无机纳米粒子，所述多个无机纳米粒子相互接触地配置于所述基板上的宽度1μm以下的区域内。2.一种粒子固定基板，所述粒子固定基板具备基板和配置于所述基板上的无机纳米粒子，所述无机纳米粒子的Zeta电位与配置有所述无机纳米粒子的位置处的所述基板表面的Zeta电位的电位差为30mV以上。3.根据权利要求1或2所述的粒子固定基板，其中，多个所述宽度1μm以下的区域在所述基板上规则地排列，在所述多个宽度1μm以下的区域内分别配置有所述无机纳米粒子。4.根据权利要求1～3中任一项所述的粒子固定基板，其中，所述纳米粒子包含纳米金刚石粒子。5.一种粒子固定基板的制造方法，其中，在具备相互的Zeta电位的电位差为30mV以上的第一区域和第二区域的基板上的、存在于所述第一区域内的宽度1μm以下的区域内，通过静电作用配置无机纳米粒子。6.根据权利要求5所述的粒子固定基板的制造方法，其中，所述第一区域和所述第二区域中的一者的Zeta电位为正，另一者的Zeta电位为负。7.一种粒子固定基板的制造方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉川太朗，刘明，小岛良太，家城良典，三宅弘人，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：发明
国别省市：