DE10348541A1 - Poröses Substrat auf Silicium-Basis, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung - Google Patents

Poröses Substrat auf Silicium-Basis, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein poröses Substrat auf Silicium-Basis, umfassend mindestens bereichsweise Makroporen als poröse Primärstruktur, welche sich im wesentlichen parallel von der Ober- bis zu der Unterseite des Substrats erstrecken, wobei in den Seitenwänden der Makroporen mindestens bereichsweise Mesoporen vorliegen, welche eine poröse Sekundärstruktur ausbilden. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Substrats sowie die Verwendung des erfindungsgemäßen Substrats zur Chromatographie, zur Synthese von Molekülen, insbesondere Biomolekülen wie Oligonukleotiden, sowie zur Filtration.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein poröses Substrat auf Silicium-Basis, umfassend mindestens bereichsweise Makroporen als poröse Primärstruktur, welche sich im wesentlichen parallel von der Ober- bis zu der Unterseite des Substrats erstrecken, wobei in den Seitenwänden der Makroporen mindestens bereichsweise Mesoporen vorliegen, welche eine poröse Sekundärstruktur ausbilden. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Substrats sowie die Verwendung des erfindungsgemäßen Substrats zur Chromatographie, zur Synthese von Molekülen, insbesondere Biomolekülen wie Oligonukleotiden, sowie zur Filtration.
  • Zur Chromatographie und Synthese von biologischen Molekülen (z.B. Oligonukleotiden) wird heute in vielen Fällen „Controlled Pore Glass" (CPG) als anorganischer Träger eingesetzt. Dabei werden zur Herstellung von CPG zunächst in Glaspartikeln durch Temperprozesse zwei Glasphasen erzeugt. Anschließend wird eine dieser Glasphasen selektiv geätzt, so daß poröse Glaskörper zurückbleiben. Hierbei kann sowohl die Porengröße (typischerweise 0,5 nm bis 300 nm) als auch der Bereich der Partikelgröße (typischerweise 10 μm bis 1000 μm) eingestellt werden.
  • Der Stoffaustausch in den Poren erfolgt naturgemäß durch Diffusion. Die Diffusionswege sind hierbei sehr unterschiedlich lang (von Null bis zu dem halben Partikeldurchmesser). Weiterhin sind die Flusswege zwischen den Glaspartikeln, bedingt durch deren zufällige Form, im Querschnitt sehr unterschiedlich. Damit sind sowohl das für Spülvorgänge benötigte Volumen als auch die Spülzeiten groß. Darüberhinaus ist das Glas, bedingt durch das Herstellungsverfahren, wesentlich weniger chemisch stabil als beispielsweise SiO2.
  • Teilweise lassen sich die vorstehend genannten Nachteile durch die Verwendung von porösem Silicium als Substrat vermeiden. Ein Verfahren zur Herstellung poröser Siliciumscheiben ist aus EP 0 296 348 B1 bekannt. Des weiteren sind in EP 0 296 348 B1 und DE 198 20 756 C1 Verfahren zur Herstellung solcher porösen Siliciumscheiben beschrieben, bei denen die Poren von der ersten Hauptfläche zur zweiten Hauptfläche der Scheibe führen (Durchgangsporen). Darüberhinaus ist in DE 33 24 232 C2 beschrieben, daß sich aus vorgenannten Siliciumscheiben mit durchgehenden Poren sehr effektive Durchlauf-Katalysatoren herstellen lassen. Allerdings sind bei den beschriebenen porösen Siliciumsubstraten die Poren im allgemeinen zu groß (>500 nm), um ein CPG zu ersetzen.
    •
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein poröses Substrat auf Silicium-Basis bereitzustellen, welches geeignete homogene Fluss- und Diffusionswege für Stoffaustauschprozesse aufweisen soll.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Ausführungsformen gelöst.
  • Insbesondere wird ein poröses Substrat auf Silicium-Basis bereitgestellt, umfassend mindestens bereichsweise Makroporen als poröse Primärstruktur, welche sich im wesentlichen parallel von der Ober- bis zu der Unterseite des Substrats erstrecken, wobei in den Seitenwänden der Makroporen mindestens bereichsweise Mesoporen vorliegen, welche eine poröse Sekundärstruktur ausbilden.
  • In dem erfindungsgemäßen, flächig ausgebildeten Substrat auf Silicium-Basis ist über mindestens einen Oberflächenbereich verteilt eine Vielzahl von üblicherweise periodisch angeordneten Makroporen, welche sich von einer Oberfläche zur gegenüberliegenden Oberfläche des Substrats unter Ausbildung einer Primärstruktur durchgängig erstrecken, vorgesehen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können auf dem flächig ausgebildeten makroporösen Substrat bereichsweise aber auch Sacklöcher, d.h. nur nach einer der Oberflächenseiten geöffnete Poren, vorgesehen werden. Die Makroporen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung können beispielsweise im wesentlichen rund, ellipsenförmig oder im wesentlichen quadratisch gestaltet sein.
  • Die Makroporen im erfindungsgemäßen Substrat weisen vorzugsweise einen Durchmesser von 0,3 bis 30 μm, mehr bevorzugt von 1,0 bis 10 μm, auf. Der Abstand von Porenmitte zu Porenmitte (Pitch), d.h. zweier zueinander benachbarter bzw. angrenzender Poren beträgt üblicherweise 1 bis 500 μm, vorzugsweise 3 bis 100 μm. Die Porendichte liegt üblicherweise im Bereich von 104 bis 108/cm2.
  • Die Mesoporen im erfindungsgemäßen Substrat weisen vorzugsweise einen Durchmesser von 3 bis 300 nm, mehr bevorzugt von 5 bis 100 nm, auf. Das erfindungsgemäße Substrat weist somit eine zweite (meso)poröse Struktur innerhalb des (makro)porösen Silicium-Werkstücks bzw. -Substrats auf, wobei beide porösen Strukturen ein sehr enges Spektrum an Porendurchmessern aufweisen, d.h. die Struktur ist nicht fraktal.
  • Um eine große innere Oberfläche bei hinreichender mechanischer Stabilität zu erreichen, wird die Porosität der durch die Mesoporen ausgebildeten porösen Sekundärstruktur im erfindungsgemäßen Substrat vorzugsweise auf 25 bis 70%, mehr bevorzugt auf 45 bis 50% eingestellt.
  • Die Dicke des erfindungsgemäßen Substrats unterliegt keiner spezifischen Beschränkung. Beispielsweise kann als Substrat ein Siliciumwafer mit einer Dicke von etwa 0,5 mm eingesetzt werden.
  • Des weiteren kann das Substrat gemäß der vorliegenden Erfindung mindestens bereichsweise eine oder mehrere Oberflächenschichten aufweisen, welche aus der Gruppe, bestehend aus einer SiO2-Schicht, einer Si3N4-Schicht und einer Schicht auf Silan-Basis, ausgewählt ist bzw. sind.
  • Wenn die vorstehend genannte Oberflächenschicht des erfindungsgemäßen Substrats aus SiO2 aufgebaut ist, so beträgt deren Dicke bevorzugt 1 bis 5 nm.
  • Im Falle einer auf dem erfindungsgemäßen Substrat angeordneten Silan-Oberflächenschicht werden üblicherweise Siliciumorganische Verbindungen eingesetzt, die befähigt sind, beispielsweise an die auf der Oberfläche einer zuvor aufgebrachten bzw. erzeugten SiO2-Schicht vorliegenden OH-Gruppen kovalent zu binden. Solche Silicium-organischen Verbindungen können weiter eine funktionelle Gruppe aufweisen, die zur kovalenten Bindung mit beispielsweise als Sonden in biologisch-chemischen Reaktionen einsetzbaren Fängermolekülen befähigt ist. Derartige bifunktionelle Silicium-organische Verbindungen können beispielsweise Alkoxysilan-Verbindungen mit einer oder mehreren terminalen funktionalen Gruppen, ausgewählt aus Epoxy, Glycidyl, Chlor, Mercapto oder Amino, sein. Vorzugsweise ist die Alkoxysilan-Verbindung ein Glycidoxyalkylalkoxysilan, wie z.B. 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, ein Mercaptoalkylalkoxysilan, wie z.B. γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, oder ein Aminoalkylalkoxysilan, wie z.B. N-β-(Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan. Die Länge der als Spacer zwischen der funktionellen Gruppe, wie z.B. Epoxy bzw. Glycidoxy, welche mit dem Fängermolekül bzw. der Sonde bindet, und der Trialkoxysilangruppe wirkenden Alkylenreste unterliegt dabei keiner Beschränkung. Derartige Spacer können auch Polyethylenglykolreste sein.
  • Das Anbinden bzw. Koppeln von Fängermolekülen wie beispielsweise Oligonukleotiden bzw. DNA-Molekülen an das erfindungsgemäße Substrat, welches mit einer derartigen Silan-Oberflächenschicht versehen ist, kann über die Linkermoleküle, d.h. die vorstehend genannten bifunktionellen Siliciumorganischen Verbindungen, nach den im Stand der Technik üblichen Verfahren erfolgen, beispielsweise bei Verwendung von Epoxysilanen als Linkermoleküle durch anschließende Reaktion der terminalen Epoxidgruppen mit terminalen primären Aminogruppen oder Thiolgruppen von Oligonukleotiden bzw. DNA-Molekülen, die beispielsweise in entsprechenden Analyseverfahren als immobilisierte bzw. fixierte Fängermoleküle für die in einem zu untersuchenden Analyten vorliegenden Zielmoleküle fungieren. Dabei können beispielsweise die als Fängermoleküle verwendbaren Oligonukleotide unter Verwendung der Synthesestrategie, wie in Tet. Let. 22, 1981, Seiten 1859 bis 1862, beschrieben, hergestellt werden. Die Oligonukleotide können dabei während des Herstellungsverfahrens entweder an der 5-oder der 3-Endstellung mit terminalen Aminogruppen derivatisiert werden.
  • Eine weitere Möglichkeit der Anbindung solcher Fängermoleküle an die Oberfläche des erfindungsgemäßen Substrats kann durchgeführt werden, indem das poröse Substrat auf Silicium-Basis zunächst mit einer Chlorquelle, wie Cl2, SOCl2, COCl2 oder (COCl)2, gegebenfalls unter Verwendung eines Radikalinitiators wie Peroxide, Azoverbindungen oder Bu3SnH, behandelt wird und anschließend mit einer entsprechenden nucleophilen Verbindung, wie insbesondere mit Oligonukleotiden bzw. DNA-Molekülen, die terminale primäre Aminogruppen oder Thiolgruppen aufweisen, umgesetzt werden (siehe WO 00/33976).
  • Eine derartige chemische Funktionalisierung der Oberfläche des erfindungsgemäßen Substrats bzw. das Anordnen einer entsprechenden Oberflächenschicht auf Basis eines bifunktionellen Silans, wie vorstehend ausgeführt, eröffnen die Möglichkeit, daß nur eine Molekülsorte mittels spezifischer Bindungsreaktion aus einem Analyten gefiltert werden kann.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen porösen Substrats auf Silicium-Basis, umfassend die Schritte,
    • (i) Bereitstellen eines n-dotierten Siliciumsubstrats,
    • (ii) Erzeugen von Makroporen durch elektrochemisches Ätzen,
    • (iii) Durchführen einer BSG- oder PSG-Dotierung des in Schritt
    • (ii) erhaltenen Substrats und
    • (iv) Erzeugen von Mesoporen durch elektrochemisches Ätzen.
  • Die elektrochemische Ätzung in Schritt (ii) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt vorzugsweise in einem fluoridhaltigen, sauren Elektrolyten, wobei das Substrat als Anode einer Elektrolysierzelle verschaltet ist. Da das Substrat als Anode geschaltet ist, bewegen sich Minoritätsladungsträger in dem Silicium zu der mit dem Elektrolyten in Kontakt stehenden ersten Hauptfläche. Dort bildet sich eine Raumladungszone aus. Da die Feldstärke im Bereich von Vertiefungen in einer Oberfläche stets größer ist als außerhalb, bewegen sich die Minoritätsladungsträger bevorzugt zu solchen Vertiefungen, die mit statistischer Verteilung in jeder Oberfläche vorhanden sind. Dadurch kommt es zu einer Strukturierung der Oberseite des Substrats. Je tiefer eine anfängliche kleine Unebenheit durch die Ätzung wird, desto mehr Minoritätsladungsträger bewegen sich wegen der vergrößerten Feldstärke dorthin und desto stärker wird der Ätzangriff an dieser Stelle. Die Löcher wachsen im Substrat in der kristallographischen <100>-Richtung.
  • Vorzugsweise wird ein Elektrolyt mit einer Konzentration zwischen 2 Gew.-% HF und 10 Gew.-% HF verwendet. Bei der elektrochemischen Ätzung wird dann eine Spannung zwischen 1,5 Volt und 5 Volt angelegt.
  • Zur Einstellung der Stromdichte im Substrat ist es vorteilhaft, die zweite Hauptfläche des Substrats beim elektrochemischen Ätzen zu beleuchten. Der Ätzstrom durch die Probenoberfläche ist dabei eine Funktion des einfallenden Lichts. Er bestimmt maßgeblich die Lochbreite.
  • Das in Schritt (ii) eingesetzte Werkstück bzw. Substrat kann an der Oberfläche mit einer entsprechenden Topologie versehen sein. Diese Topologie umfaßt in regelmäßigen Abständen angeordnete Vertiefungen, die unter Verwendung photolithographischer Prozeßschritte durch eine alkalische Ätzung hergestellt werden. Alternativ kann die Topologie der Oberfläche auch durch lichtinduzierte, elektrochemische Ätzung gebildet sein.
  • Um im Schritt (iv) des erfindungsgemäßen Verfahrens Poren geeigneter Größe zu realisieren, wird beispielsweise eine Siliciumscheibe, bei der die Poren von der ersten Hauptfläche zur zweiten Hauptfläche der Scheibe führen (Makro- bzw. Durchgangsporen), wie in EP 0 296 348 B1 und DE 198 20 756 C1 beschrieben, in Schritt (iii) des erfindungsgemäßen Verfahrens durch einen thermischen Diffusionsprozeß mittels PSG-Dotierung oder BSG-Dotierung (Bor- bzw. Phosphor-Silikatglas-Dotierung) zusätzlich n-type oder p-type dotiert. Vorzugsweise wird eine PSG-Dotierung durchgeführt, d.h. n-type. Die Dotierstoffkonzentration liegt dabei üblicherweise in einem Bereich von 1017/cm3 bis 1019/cm3.
  • Der Schritt (iii) kann beispielsweise durch Aufbringen einer Phosphorsilikatglasschicht zumindest bereichsweise an den Porenwänden und zumindest bereichsweise an der Oberfläche des flächigen Substrats, Ausdiffundieren von Phosphor in einem Hochtemperaturschritt und anschließendem Entfernen der Phosphorsilikatglasschicht durchgeführt werden. Die Phosphorsilikatglas(PSG)-Schicht kann hierbei auf die gesamte freiliegende Oberfläche des Substrats aufgebracht werden. Durch Ausdiffusion von Phosphor in einem Hochtemperaturschritt wird ein n-dotierter Bereich gebildet. Die Dotierung in dem n-dotierten Bereich wird beispielsweise auf 1017 bis 1019/cm–3 eingestellt.
  • Wird das derartig behandelte Substat anschließend in Flußsäure anodisiert, so bilden sich im hochdotierten Bereich Mesoporen von typischerweise 3 nm bis 300 nm Durchmesser. Somit wird erfindungsgemäß ein Siliciumsubstrat mit zwei Hierarchien von Poren erhalten, d.h. geordnete Makro- bzw. Durchgangsporen im Mikrometerbereich und ungeordnete Meso- bzw. Sacklochporen im Nanometerbereich.
  • Mittels chemischer SC1- („surface clean 1"; H2O2/NH4OH) oder SC2-Verfahren („surface clean 2"; H2O2/HCl) oder thermischer Oxidation kann anschließend beispielsweise eine dünne SiO2-Oberflächenschicht auf der Si-Oberfläche des in Schritt (iv) erhaltenen Werkstücks bzw. Substrats bereitgestellt werden.
  • Ein derartig erzeugtes, erfindungsgemäßes Substrat weist sehr kurze Diffusionswege auf, entsprechend der Tiefe des dotierten Bereiches, bzw. maximal halbe Porenwanddicke (wenige Mikrometer) sowie Flusskanäle von identischem Querschnitt (Makroporendurchmesser = einige Mikrometer) und identischer Länge (Substratdicke = typischerweise 0,5 mm).
  • Im erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren sind, wie schon vorstehend beschrieben, auch Variationen der Oberflächenchemie [beliebige anorganische (z.B. Si3N4, etc.) oder organische (z.B. Silanisierung, etc.) Funktionalisierungen] sowie Variationen der Verfahrensabfolge (erst Mesoporenöffnung, dann Öffnung der Makroporen, etc.) möglich.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung eines porösen Substrats auf Silicium-Basis zur Chromatographie. Wie schon vorstehend ausgeführt, kann dabei das Anbinden bzw. Koppeln von Fängermolekülen wie beispielsweise Oligonukleotiden bzw. DNA-Molekülen an das Trägermaterial über die Linkermoleküle, d.h. die vorstehend genannten Silicium-organischen Verbindungen nach den im Stand der Technik üblichen Verfahren erfolgen, beispielsweise mittels Behandeln des porösen Trägermaterials bei Verwendung von Epoxysilanen als Linkermoleküle durch anschließende Reaktion der terminalen Epoxidgruppen mit terminalen primären Aminogruppen oder Thiolgruppen von Oligonukleotiden bzw. DNA-Molekülen, die beispielsweise in entsprechenden Analyseverfahren als immobilisierte bzw. fixierte Fängermoleküle für die in einem zu untersuchenden Analyten vorliegenden Zielmoleküle fungieren.
  • Darüberhinaus kann das erfindungsgemäße poröse Substrat auf Silicium-Basis zur Synthese von Molekülen, insbesondere Biomolekülen wie Oligonukleotiden oder Polypeptiden, verwendet werden. Dabei dient das erfindungsgemäße poröse Substrat auf Silicium-Basis als Festphasenträger. Nach Verankerung der entsprechenden Startermoleküle auf der Oberfläche des erfindungsgemäßen Substrats, wie schon vorstehend beschrieben, kann die Synthese der entsprechenden Zielmoleküle erfindungsgemäß unter Verwendung der entsprechenden Schutzgruppenchemie und den entsprechenden Synthese- und Waschschritten erfolgen. Die synthetisierten Zielmoleküle werden schließlich von der Oberfläche des erfindungsgemäßen Substrats abgelöst oder können dort beispielsweise erfindungsgemäß zur Verwendung in der Chromatographie verbleiben.
  • Ferner kann das erfindungsgemäße poröse Substrat auf Silicium-Basis zur Filtration eingesetzt werden. Dafür werden erfindungsgemäß benachbarte Makroporen jeweils am entgegengesetzten Ende verschlossen und am offenen Ende an getrennte Flüssigkeitsreservoirs angeschlossen. Die mesoporöse Trennwand zwischen den Makroporen kann dabei erfindungsgemäß durch einen zweiten, chemischen Ätzprozeß mit beispielsweise der Kombination H2O2/HF entsprechend modifiziert werden, um als Filter zu dienen. Ein Vorteil liegt darin, daß die mesoporöse Schichtdicke bei etwa 1 μm liegt, und sich damit hohe Durchflußraten bei kleiner Abmessung erzielen lassen. wenn beispielsweise in eine 500 μm dicke Si-Scheibe ein Array von Makroporen mit einem Durchmesser von 1,5 μm und einem Raster von 2,5 μm geätzt ist, dann entspricht 1 cm2 Substratoberfläche einer Membran mit über 100 cm2 Fläche und 1 μm Dicke.
  • Ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Substrat auf Silicium-Basis, das sich zur Anwendung in der Chromatographie eignet, besteht aus einer 500 μm dicken Si-Scheibe, in die ein Array von Makroporen mit einem Durchmesser von 2 μm in einem 4 μm Raster geätzt ist. Die Seitenwände der Makroporen enthalten Mesoporen von 10 nm Durchmesser (bei 50% Porosität). Somit ergibt sich für einen Stapel aus 20 Stücken von jeweils 1 cm2 ein Reaktionsvolumen von 1 cm3 und ein Gewicht von 0,87 g.
  • Dieses Reaktionsvolumen hat eine innere Oberfläche von etwa 150 m2 bei einem inneren (von Flüssigkeit gefülltem) Volumen von nur 0,625 cm3. Dabei ist der maximale Diffusionsweg (Wurzel aus 2 mal halber Makroporenabstand) 1,4 μm. Die Flusskanäle haben alle einen Durchmesser von 2 μm und sind alle 1 cm lang.
    •
  • 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Substrats auf Silicium-Basis 10 mit Makroporen 20 und in den Seitenwänden der Makroporen vorliegenden Mesoporen 30. Die Makroporen 20 bilden dabei eine poröse Primärstruktur und weisen erfindungsgemäß einen Durchmesser von vorzugsweise 0,3 bis 30 μm auf. Sie werden erfindungsgemäß durch elektrochemisches Ätzen beispielsweise eines entsprechenden einkristallinen, n-dotierten Siliciumwafers erhalten. Die Mesoporen 30 finden sich in den Seitenwänden der Makroporen 20, bilden eine poröse Sekundärstruktur und weisen erfindungsgemäß einen Durchmesser von vorzugsweise 3 bis 300 nm auf. Sie werden durch elektrochemisches Ätzen erzeugt, nachdem das poröse Substrat auf Silicium-Basis zuvor einer BSG-Dotierung und/oder PSG-Dotierung unterworfen wurde.
    • 10
    Substrat auf Silicium-Basis
    20
    Makropore
    30
    Mesopore

Claims (11)

  1. Poröses Substrat auf Silicium-Basis, umfassend mindestens bereichsweise Makroporen (20) als poröse Primärstruktur, welche sich im wesentlichen parallel von der Ober- bis zu der Unterseite des Substrats (10) erstrecken, wobei in den Seitenwänden der Makroporen (20) mindestens bereichsweise Mesoporen (30) vorliegen, welche eine poröse Sekundärstruktur ausbilden.
  2. Substrat nach Anspruch 1, wobei die Makroporen (20) einen Durchmesser von 0,3 bis 30 μm aufweisen.
  3. Substrat nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mesoporen (30) einen Durchmesser von 3 bis 300 nm aufweisen.
  4. Substrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das poröse Substrat (10) mindestens bereichsweise eine Oberflächenschicht aufweist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer SiO2-Schicht, einer Si3N4-Schicht und einer Schicht auf Silan-Basis.
  5. Substrat nach Anspruch 4, wobei das poröse Substrat (10) mindestens bereichsweise eine SiO2-Schicht mit einer Dicke von 1 bis 5 nm aufweist.
  6. Verfahren zur Herstellung des porösen Substrats auf Silicium-Basis gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend die Schritte, (i) Bereitstellen eines n-dotierten, einkristallinen Siliciumsubstrats (10), (ii) Erzeugen von Makroporen (20) durch elektrochemisches Ätzen, (iii) Durchführen einer BSG- oder PSG-Dotierung des in Schritt (ii) erhaltenen Substrats (10) und (iv) Erzeugen von Mesoporen (30) durch elektrochemisches Ätzen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, worin in Schritt (iii) eine PSG-Dotierung durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, worin in Schritt (iii) die Dotierstoffkonzentration in einem Bereich von 1017/cm3 bis 1019/cm3 eingestellt wird.
  9. Verwendung eines Substrats nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 zur Chromatographie.
  10. Verwendung eines Substrats nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 zur Synthese von Molekülen, insbesondere Biomolekülen wie Oligonukleotiden.
  11. Verwendung eines Substrats nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 zur Filtration.
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