DE69128160T2 - Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Überzuges - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen ÜberzugesInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen polymeren Films mit Polyacetylen-, Polydiacetylen- oder Polyacenbindungen, der elektrisch leitfähig ist und nichtlineare optische Effekte wie in den Ansprüchen gekennzeichnet aufweist.
- Polymere aus Acetylen- und Diacetylenderivaten sind aufgrund der Anwesenheit eines durch π-Elektronen konjugierten Systems elektrisch leitfähig. Vor allem von Diacetylen abgeleitete Polymere weisen einen nichtlinearen optischen Effekt auf. Somit sind diese Polymere als optische oder elektronische funktionelle Materialien wie optische Aufzeichnungsmedien geeignet.
- Im allgemeinen können Polymere aus Acetylen- oder Diacetylenderivaten durch das Polymerisationsverfahren von Shirakawa et al. unter Verwendung des Ziegler- Natta-Katalysators hergestellt werden. Diese Polymere werden in einer Masse erzeugt, was bedeutet, daß die Richtung der Polymerisation nicht reguliert ist (d.h. die Polymere haben eine dreidimensionale Struktur) Wenn deshalb ein dünner Film von der Polymermasse abgeschnitten wird, kann dieser kein elektronisches funktionelles Material sein, weil in ihm kein langes konjugiertes System aus π-Elektronen vorhanden ist. Ein organischer monomolekularer Film mit Polyacetylenbindungen wird durch ein Verfahren hergestellt, bei dem nach der LB-Technik (Langmuir-Blodgett-Technik) ein monomolekularer Film aus einer geraden Kohlenwasserstoffkette mit einer Acetylengruppe auf einer Basisplatte ausgebildet und das Kohlenwasserstoffmolekül dann mit Hilfe eines Katalysators an der Acetylengruppe polymerisiert wird.
- Jedoch sind die durch dieses Verfahren hergestellten organischen monomolekularen Filme nicht gegen Hitze oder UV-Strahlung stabil. Weil die Filme schlecht an der Basisplatte haften, neigen sie darüber hinaus dazu, bei der Bearbeitung von der Basisplatte abzublättern. Darüber hinaus ist die Polymerisationsrichtung jedes Moleküls im Film nicht reguliert, so daß im Film kein langes konjugiertes System aus π-Elektronen vorhanden ist. Deshalb ergeben diese Filme keine optischen oder elektronischen funktionellen Materialien von hoher Qualität.
- In US-A-4,715,929 werden monomolekulare Filme mit SiO&sub2;- und Alkylkomponenten beschrieben. Ähn1iche Materialien sind aus EP-A-0 249 457 bekannt. Diese Materialien werden dazu verwendet, Photoresistmuster für Halbleiterelemente oder Druckplatten herzustellen. Jedoch werden diese Produkte weder für optische Aufzeichnungsmedien zur Verfügung gestellt noch sind sie dafür geeignet.
- Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, monomolekulare Polymerfilme mit hoher Qualität bei der optischen Aufzeichnung zur Verfügung zu stellen.
- Um die vorstehend erörterten und zahlreiche andere Nachteile und Mängel des Standes der Technik zu überwinden, haben die Erfinder ein Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films entwikkelt, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit mindestens einer Dreifachbindung und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende und einem Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, und den monomolekularen Film unter einer inerten Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl wie Röntgenstrahlen, Gammastrahlen, Elektronenstrahlen oder lonenstrahlen bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Dreifachbindung zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit mindestens einer Dreifachbindung und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, die Oberfläche des monomolekularen Films selektiv einem Elektronenstrahl oder Röntgenstrahlen aussetzt oder die Oberfläche des Films unter Einsatz eines Rastertunnelmikroskops in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung selektiv beschreibt, um die Dreifachbindung des im belichteten Teil adsorbierten chemischen Adsorptionsmittels zu inaktivieren, und den belichteten oder beschriebenen monomolekularen Film unter einer inerten Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl wie Röntgenstrahlen, Gammastrahlen, Elektronenstrahlen oder Ionenstrahlen bestrahlt, um das verbleibende im nicht belichteten Teil adsorbierte chemische Adsorptionsmittel zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit mindestens einer Dreifachbindung und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, den monomolekularen Film reibt, um die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels zu orientieren (d.h. auszurichten), und den orientierten monomolekularen Film unter einer inerten Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl wie Röntgenstrahlen, Gammastrahlen, Elektronenstrahlen oder Ionenstrahlen bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Dreifachbindung zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet und den monomolekularen Film mit einem Niedrigenergiestrahl wie UV- Licht bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polydiacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, die Oberfläche des monomolekularen Films selektiv einem Elektronenstrahl oder Röntgenstrahlen aussetzt oder die Oberfläche des Films unter Einsatz eines Rastertunnelmikroskops in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung selektiv beschreibt, um die Diacetylengruppe des im belichteten Teil adsorbierten chemischen Adsorptionsmittels zu inaktivieren, und den belichteten oder beschriebenen monomolekularen Film unter einer inerten Atmosphäre mit einem Niedrigenergiestrahl wie UV-Licht bestrahlt, um das verbleibende im nicht belichteten Teil adsorbierte chemische Adsorptionsmittel zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polydiacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, den monomolekularen Film reibt, um die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels zu orientieren (d.h. auszurichten), und den orientierten monomolekularen Film unter einer inerten Atmosphäre mit einem Niedrigenergiestrahl wie UV-Licht bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polydiacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet und den monomolekularen Film mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polydiacetylenbindungen oder Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit mindestens einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, die Oberfläche des monomolekularen Films selektiv einem Elektronenstrahl oder Röntgenstrahlen aussetzt oder die Oberfläche des Films unter Einsatz eines Rastertunnelmikroskops in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung selektiv beschreibt, um die Diacetylengruppe des im belichteten Teil adsorbierten chemischen Adsorptionsmittels zu inaktivieren, und den belichteten oder beschriebenen monomolekularen Film unter einer inerten Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl wie Röntgenstrahlen, Gammastrahlen, Elektronenstrahlen oder Ionenstrahlen bestrahlt, um das verbleibende im nicht belichteten Teil adsorbierte chemische Adsorptionsmittel zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen oder Polydiacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, den monomolekularen Film reibt, um die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels zu orientieren (d.h. auszurichten), und den orientierten monomolekularen Film unter einer inerten Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl wie Röntgenstrahlen, Gammastrahlen, Elektronenstrahlen oder Ionenstrahlen bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polyacetylen- oder Polydiacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit mindestens einer Dreifachbindung und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet un den monomolekularen Film in Kontakt mit einem in einem organischen Lösungsmittel aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Dreifachbindung zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer mindestens einer Dreifachbindung und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, die Oberfläche des monomolekularen Films selektiv einem Elektronenstrahl oder Röntgenstrahlen aussetzt oder die Oberfläche des Films unter Einsatz eines Rastertunnelmikroskops in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung selektiv beschreibt, um die Dreifachbindung des im belichteten Teil adsorbierten chemischen Adsorptionsmittels zu inaktivieren, und den monomolekularen Film in Kontakt mit einem in einem organischen Lösungsmittel aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das verbleibende im nicht belichteten Teil adsorbierte chemische Adsorptionsmittel zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit mindestens einer Dreifachbindung und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, den monomolekularen Film reibt, um die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels zu orientieren (d.h. auszurichten), und den orientierten monomolekularen Film in Kontakt mit einem in einem organischen Lösungsmittel aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Dreifachbindung zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, den monomolekularen Film in Kontakt mit einem in einem organischen Lösungsmittel aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, die Oberfläche des monomolekularen Films selektiv einem Elektronenstrahl oder Röntgenstrahlen aussetzt oder die Oberfläche des Films unter Einsatz eines Rastertunnelmikroskops in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung selektiv beschreibt, um die Diacetylengruppe des im belichteten Teil adsorbierten chemischen Adsorptionsmittels zu inaktivieren, und den belichteten monomolekularen Film in Kontakt mit einem in einem organischen Lösungsmittel aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das verbleibende im nicht belichteten Teil adsorbierte chemische Adsorptionsmittel zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -Siol-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, den monomolekularen Film reibt, um die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels zu orientieren (d.h. auszurichten), und den orientierten monomolekularen Film in Kontakt mit einem in einem organischen Lösungsmittel aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, den monomolekularen Film in Kontakt mit einem in einem organischen Lösungsmittel aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu polymerisieren und Polyacetylenbindungen in trans-Konfiguration herzustellen, und den mit dem Katalysator behandelten monomolekularen Film unter einer inerten Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer vom Polyacentyp hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, die Oberfläche des monomolekularen Films selektiv einem Elektronenstrahl oder Röntgenstrahlen aussetzt oder die Oberfläche des Films unter Einsatz eines Rastertunnelmikroskops in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung selektiv beschreibt, um die Diacetylengruppe des im belichteten Teil adsorbierten chemischen Adsorptionsmittels zu inaktivieren, den monomolekularen Film in Kontakt mit einem in einem organischen Lösungsmittel aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das verbleibende im nicht belichteten Teil adsorbierte chemische Adsorptionsmittel mit der Diacetylengruppe zu polymerisieren und dadurch Polyacetylenbindungen in trans-Konfiguration herzustellen und den mit dem Katalysator behandelten monomolekularen Film unter einer inerten Atmosphäre zur weiteren Polymerisation mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer vom Polyacentyp hergestellt wird.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende wie vorstehend definiert einen monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Basisplatte ausbildet, den monomolekularen Film reibt, um die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels zu orientieren (d.h. auszurichten), den orientierten monomolekularen Film in Kontakt mit einem in einem organischen Lösungsmittel aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu polymerisieren und Polyacetylenbindungen in trans- Konfiguration herzustellen, und den mit dem Katalysator behandelten monomolekularen Film unter einer inerten Atmosphäre zur weiteren Polymerisation mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer vom Polyacentyp wie vorstehend definiert hergestellt wird.
- Somit löst die hier beschriebene Erfindung folgende Aufgaben:
- (1) Sie stellt ein Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films oder zur Laminierung monomolekularer Filme wie vorstehend definiert zur Verfügung, die Polyacetylen- oder Polydiacetylenbindungen aufweisen und stabil gegen Hitze und UV-Strahlen sind.
- (2) Sie stellt ein Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films oder zur Laminierung monomolekularer Filme wie vorstehend definiert zur Verfügung, die Polyacetylen- oder Polydiacetylenbindungen aufweisen und ausgezeichnet an einer Basisplatte haften, d.h. sich nicht leicht davon abziehen lassen.
- (3) Sie stellt ein Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films oder zur Laminierung monomolekularer Filme wie vorstehend definiert zur Verfügung, die in eine bestimmte Richtung gerichtete Polyacetylen- oder Polydiacetylenbindungen aufweisen.
- (4) Sie stellt ein Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films oder zur Laminierung monomolekularer Filme wie vorstehend definiert zur Verfügung, die Polyacetylen- oder Polydiacetylenbindungen aufweisen und sich zur Verwendung als qualitativ hochwertige optische und elektronische funktionelle Materialien eignen.
- (5) Sie stellt ein Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Films oder zur Laminierung monomolekularer Filme wie vorstehend definiert zur Verfügung, die Polyacetylen- oder Polydiacetylenbindungen aufweisen.
- Die Erfindung wird für Fachleute anhand der im folgenden erläuterten Zeichnungen leichter verständlich und ihre zahlreichen Aufgaben und Vorteile offenkundig:
- Fig. la, lb und lc zeigen ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem 6-[2-(Trichlorsilyl)ethoxy]-1-hexyn als chemisches Adsorptionsmittel verwendet wird und eine Basisplatte, an die das Adsorptionsmittel gebunden wurde, mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt wird, so daß man einen monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ erhält.
- Fig. 2a und 2b zeigen ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem 6-[2-(Trichlorsilyl)ethoxy]-1- trimethylsilyl-1-hexyn als chemisches Adsorptionsmittel verwendet wird und eine Basisplatte, an die das Adsorptionsmittel gebunden wurde, mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt wird, so daß man einen monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ erhält.
- Fig. 3a, 3b und 3c zeigen ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens bei dem 9-[2-(Trichlorsilyl)ethoxy]- 1,3-nonadiyn als chemisches Adsorptionsmittel verwendet wird und eine Basisplatte, an die das Adsorptionsmittel gebunden wurde, mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt wird, so daß man einen monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ erhält.
- Fig. 4a, 4b und 4c zeigen ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens bei dem 6-[2-(Trichlorsilyl)ethoxy]- 1-hexyn als chemisches Adsorptionsmittel und ein Katalysator zur Ausbildung eines monomolekularen Films mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ verwendet wird.
- Fig. 5a und 5b zeigen ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens bei dem 6-[2-(Trichlorsilyl)ethoxy]- 1-trimethylsilyl-1-hexyn als chemisches Adsorptionsmittel und ein Katalysator zur Ausbildung eines monomolekularen Films mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ verwendet wird.
- Fig. 6a und 6b zeigen ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens bei dem 6-[2-(Trichlorsilyl)ethoxy]- 1-hexyn als chemisches Adsorptionsmittel und ein Katalysator zur Ausbildung eines monomolekularen Films mit Polyacetylenbindungen vom cis-Typ verwendet wird.
- Fig. 7a und 7b zeigen ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens bei dem 6-[2-(Trichlorsilyl)ethoxy]- 1-trimethylsilyl-1-hexyn als chemisches Adsorptionsmittel und ein Katalysator zur Ausbildung eines monomolekularen Films mit Polyacetylenbindungen vom cis-Typ verwendet werden.
- Fig. 8a, 8b, 8c, 8d und 8e zeigen ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens bei dem 14-[2-(Trichlorsilyl)ethoxy]-1-trimethylsilyl-1-hexyn als chemisches Adsorptionsmittel und ein Katalysator zur Ausbildung eines monomolekularen Films mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ verwendet werden und bei dem die Oberfläche des Films außerdem mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt wird, um einen monomolekularen Film mit Polyacenbindungen herzustellen.
- Ein im Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen monomolekularen Films verwendetes Adsorptionsmittel mit mindestens einer Dreifachbindung und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende ist beispielsweise ein Kohlenwasserstoffderivat der folgenden allgemeinen Formel I:
- in der R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen bedeuten, l1, m1 und n1 0 oder größere ganze Zahlen sind, die Summe aus l1, m1 und n1 5 bis 25 beträgt und al 1 ist.
- Beispiele für das durch die vorstehende Formel I dargestellten chemischen Adsorptionsmittel sind:
- CH C-(CH&sub2;)&sub4;-O-(CH&sub2;)&sub2;-SiCl&sub3; und CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub8;-C C-(CH&sub2;)&sub3;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
- Ein chemisches Adsorptionsmittel mit einer -SiH-Gruppe oder einer -CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende wird bevorzugt zur Herstellung eines im folgenden genauer beschriebenen Laminats aus monomolekularen Filmen verwendet. Dieser Typ eines chemischen Adsorptionsmittels als spezielle Ausführungsform (Derivat) der Verbindung von Formel I beinhaltet beispielsweise ein durch die folgende Formel II dargestelltes Derivat:
- dargestellt wird, in der X1
- (wobei R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen bedeuten, l2, m2 und n2 0 oder größere ganze Zahlen sind; die Summe aus m2 und n2 5 bis 25 beträgt und a2 1 ist.
- Beispiele für das chemische Adsorptionsmittel der vorstehenden Formel II sind im folgenden aufgeführt:
- Ein in einem anderen Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen organischen monomolekularen Films verwendetes chemisches Adsorptionsmittel mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe an einem Molekülende; das als Derivat unter die allgemeine Formel (I) fällt, wird als spezielle Ausführungsform durch die folgende Formel III dargestellt:
- in der R7 und R8 jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt und a3 1 ist.
- Beispiele für das durch die vorstehende Formel III dargestellte chemische Adsorptionsmittel sind:
- CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;, CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;, CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
- Ein chemisches Adsorptionsmittel mit einer -SiH-Gruppe oder einer -CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende wird bevorzugt zur Herstellung eines im folgenden erörterten Laminats aus monomolekularen Filmen verwendet. Ein weiterer spezieller Typ des chemischen Adsorptionsmittels wird z.B. durch die folgende Formel IV dargestellt:
- in der X2
- (wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10 jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5 bis 25 beträgt und a4 1 ist.
- Beispiele für das chemische Adsorptionsmittel der Formel IV sind im folgenden aufgeführt:
- CH&sub2;=CH-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub7;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
- Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten organischen monomolekularen Filme haben unterschiedliche molekulare Verknüpfungen, die jeweils von den für die Herstellung verwendeten chemischen Adsorptionsmitteln und Polymerisationstechniken abhängen. Tabelle 1 zeigt Beispiele für die chemischen Adsorptionsmittel, Polymerisationstechniken und die Typen der dabei entstehenden monomolekularen Filme. Tabelle 1
- a) Zusätzliche Bestrahlung mit Hochenergiestrahl
- b) Mischung aus cis- und trans-Typ
- Im folgenden wird ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Acetylengruppe und einer -SiCl- Gruppe an einem Molekülende, z.B. der Verbindung der Formel I, angeführt.
- Zuerst wird eine Basisplatte mit einer funktionellen Gruppe wie einer Hydroxyl-, Amino-, Carboxylgruppe o.a. auf ihrer Oberfläche (d.h. eine Basisplatte mit einer hydrophilen Oberfläche) zur Verfügung gestellt. Vorzugsweise verwendet man zum Beispiel eine Siliciumbasisplatte, auf deren Oberfläche ein oxidierter Film ausgebildet ist. Dieser oxidierte Film wird durch die Behandlung der Basisplatte mit einem Oxidationsmittel oder durch autogene Oxidation erzeugt. Als nächstes wird die Basisplatte in einem nichtwäßrigen organischen Lösungsmittel in eine Lösung eines chemischen Adsorptionsmittels getaucht. Organische Lösungsmittel, die man verwenden kann, sind unter anderem n-Hexan, Kohlenstofftetrachlorid u.ä. sowie deren Mischungen. Die Konzentration des chemischen Adsorptionsmittels kann je nach Art der Basisplatte und ihrer Oberfläche schwanken und liegt üblicherweise zwischen 1,0 x 10&supmin;³ und 4,0 x 10&supmin;³ Mol/l. Durch dieses Tauchverfahren reagiert die im chemischen Adsorptionsmittel vorhandene -SiCl-Gruppe mit einer auf der Basisplatte vorhandenen -OH-Gruppe, so daß das chemische Adsorptionsmittel chemisch an die Oberfläche der Basisplatte gebunden werden kann. Wenn man ein chemisches Adsorptionsmittel mit -SiCl&sub3; verwendet, bildet sich durch das Tauchverfahren der in Fig. 1a gezeigte monomolekulare Film.
- Als nächstes wird der so hergestellte monomolekulare Film 2 unter einer inerten Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Dreifachbindung zu polymerisieren. Dadurch wird ein konjugiertes Polymer mit einer Polyacetylenbindung 3 hergestellt (hauptsächlich entsteht eine Polyacetylenbindung vom trans-Typ). Der Hochenergiestrahl kann beispielsweise aus Röntgenstrahlen, einem Elektronenstrahl, Gammastrahlen, einem Ionenstrahl usw. bestehen.
- Zur Herstellung eines Laminats aus monomolekularen Filmen verwendet man bevorzugt ein chemisches Adsorptionsmittel der Formel II. Beispielsweise wird der erste monomolekulare Film 2 wie in Fig. 1a gezeigt durch Adsorption des ersten chemischen Adsorptionsmittels der Formel II (X¹ = H(CH&sub3;)&sub2;Si-) auf der Basisplatte 1 ausgebildet. Der erste monomolekulare Film wird mit hoher Energie bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Acetylengruppe zu polymerisieren, wodurch eine Poly-acetylenbindung entsteht (Fig. 1c). Dann wird der erste monomolekulare Film mit einer alkalischen Substanz behandelt, um die -SiH-Gruppe am Molekülende zu einer -SiOH-Gruppe umzuwandeln. Dann wird die den ersten monomolekularen Film tragende Basisplatte in eine Lösung aus einem zweiten chemischen Adsorptionsmittel (das das gleiche wie das erste chemische Adsorptionsmittel oder ein anderes sein kann) getaucht, um einen zweiten monomolekularen Film herzustellen. Das resultierende Laminat aus dem ersten und zweiten monomolekularen Film wird mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt, um das zweite Adsorptionsmittel an der Acetylengruppe zu polymersieren und dadurch eine Polyacetylengruppe herzustellen. Wenn ein Laminat hergestellt wird, kann der zweite monomolekulare Film wie vorstehend beschrieben nach der Polymerisation des ersten monomolekularen Films hergestellt werden. Alternativ kann ein Laminat aus nichtpolymerisierten Filmen bestrahlt werden, um Polyacetylenbindungen zu erzeugen.
- Wenn ein chemisches Adsorptionsmittel der Formel II, in der X -CHCH&sub2; ist, verwendet wird, bringt man den ersten monomolekularen Film in Kontakt mit einer Diboranlösung und dann einer Alkali und H&sub2;O&sub2; enthaltenden Lösung, um die -CH=CH&sub2;-Gruppe am Molekülende in eine -CH&sub2;-CH&sub2;-OH- Gruppe umzuwandeln. Die gleiche Umwandlungsreaktion wird anstelle des In-Kontakt-bringens mit einer Diboranlösung auch durch Bestrahlen des ersten monomolekularen Films mit Röntgenstrahlen, einem Elektronenstrahl, Gammastrahlen usw. unter einer Sauerstoffatmosphäre ausgelöst. Auch wird im Fall der Bestrahlung des ersten monomolekularen Films mit Röntgenstrahlen, einem Elektronenstrahl, Gammastrahlen usw. unter einer Stickstoffatmosphäre die -CH=CH&sub2;-Gruppe zu einer -NH&sub2;-Gruppe umgewandelt. Dann wird die Basisplatte mit dem ersten monomolekularen Film mit dem gleichen Verfahren in eine Lösung mit dem zweiten chemischen Adsorptionsmittel getaucht, um den zweiten monomolekularen Film herzustellen. Dieser zweite monomolekulare Film wird mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel zu polymerisieren. Dadurch entsteht ein monomolekularer Film mit Polyacetylenbindungen.
- Wenn man ein chemisches Adsorptionsmittel der Formel II im Verfahren zur Herstellung eines Laminats aus monomolekularen Filmen auch als zweites chemisches Adsorptionsmittel verwendet und dieses Verfahren mehrmals wiederholt wird, kann man ein Laminat aus monomolekularen Filmen mit drei, vier oder noch mehr Schichten erhalten.
- Als chemisches Adsorptionsmittel verwendet man vorzugsweise eine Verbindung mit einem Sauerstoffatom in seiner Hauptkette (d.h. a1, a2, a3 oder a4 in Fig. 1, 2, 3 oder 4). Wenn das chemische Adsorptionsmittel auf einer Basisplatte adsorbiert wird, läuft die Polymerisation ohne Verdrillung des Moleküls ab. Somit ist der Polymerisationsgrad hoch. Dieser Typ chemisches Adsorptionsmittel wird besonders bevorzugt, wenn man sich des nachstehend beschriebenen Reibeverfahrens bedient.
- Die folgenden beiden Techniken können dazu verwendet werden, dem monomolekularen Film eine Polymersationsorientierung zu verleihen. Bei der ersten Technik werden die in einem bestimmten Teil vorhandenen Dreifachbindungen inaktiviert, während der monomolekulare Film bei der zweiten Technik gerieben wird.
- Bei der ersten Technik wird der wie vorstehend beschrieben auf einer Basisplatte ausgebildete monomolekulare Film mit einem Elektronenstrahl oder Röntgenstrahlen bestrahlt oder die Oberfläche des Films unter Verwendung eines Rastertunnelmikroskops (STM) in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung beschrieben, um die im belichteten Teil vorhandene Dreifachbindung zu inaktivieren (siehe Fig. 1b). Dieser Abstand beträgt üblicherweise 1 bis 0,01 µm. Die Belichtung erfolgt unter einer inaktiven oder aktiven Atmosphäre. Wenn ein monomolekularer Film unter einer inaktiven Atmosphäre wie einer Stickstoffatmosphäre belichtet wird, wird die im belichteten Teil vorhandene Dreifachbindung polymerisiert. Wenn der monomolekulare Film dagegen unter einer aktiven Atmosphäre belichtet wird, tritt eine Spaltung an der Dreifachbindung ein und andere Atome binden sich an den gespaltenen Teil. Wenn beispielsweise unter einer Sauerstoffatmosphäre belichtet wird, wird ein Sauerstoffatom in eine Struktur des monomolekularen Films eingeführt. Weil die im belichteten Teil des monomolekularen Films vorhandene Dreifachbindung verschwindet (d.h. "inaktiviert" wird), wird der belichtete Teil nicht weiter polymerisiert. Dann wird der belichtete monomolekulare Film mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt, um das verbleibende chemische Adsorptionsmittel mit einer Dreifachbindung zu polymerisieren. Dadurch entsteht eine Polyacetylenbindung vom trans-Typ wie in Fig. 1c gezeigt. Da die Dreifachbindung des monomolekularen Films in einem Streifenmuster.inaktiviert wird, wird die Polymerisationsrichtung reguliert, d.h. die Polymerisation läuft linear in eine bestimmte Richtung ab. Deshalb erhält man einen monomolekularen Film mit einer hochorientierten Polyacetylenbindung.
- Bei der zweiten Technik wird zuerst mit dem gleichen Verfahren wie bei der ersten Technik ein monomolekularer Film auf einer Basisplatte ausgebildet. Als nächstes wird die Oberfläche des monomolekularen Films z.B. mit Vliesfasern wie einem Stück Filz in eine bestimmte Richtung gerieben, um die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels zu orientieren. Wenn man ein chemisches Adsorptionsmittel mit einem Sauerstoffatom in seiner Hauptkette verwendet, ist der Freiheitsgrad der Moleküle hoch, so daß sich das Reibverfahren einfach durchführen läßt. Dann wird der geriebene monomolekulare Film unter einer inerten Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl wie Stickstoff bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der im monomolekularen Film vorhandenen Dreifachbindung zu polymerisieren. Dadurch entstehen Polyacetylenbindungen in trans-Konfiguration. Weil die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels durch Reiben orientiert werden, wird die Polymerisationsrichtung reguliert, d.h. die Polymerisation läuft linear in eine bestimmte Richtung ab. Deshalb kann man einen monomolekularen Film mit einer hochorientierten Polyacetylenbindung herstellen.
- Wie vorstehend beschrieben, kann man sowohl mit der ersten als auch der zweiten Technik den erwünschten hochorientierten monomolekularen Film herstellen, wenn man ein geeignetes chemisches Adsorptionsmittel verwendet.
- Mit praktisch dem gleichen Verfahren kann auch ein hochorientierter monomolekularer Film unter Verwendung eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Diacetylengruppe und einer -SiCl-Gruppe am einem Molekülende, z.B. einer Verbindung der vorstehenden Formel II oder IV, anstelle eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Acetylengruppe hergestellt werden.
- Wenn der mit einem chemischen Adsorptionsmittel mit einer Diacetylengruppe hergestellte monomolekulare Film mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt wird, entsteht ein monomolekularer Film mit Polyacetylenbindungen vom statistischen Typ, d.h. eine Mischung aus Polyacetylenbindungen vom cis- und trans-Typ. Wenn ein monomolekularer Film aus Molekülen eines chemischen Adsorptionsmittels mit relativ hoher Dichte hergestellt wird, entsteht ein monomolekularer Film mit Polydiacetylenbindungen vom 1,2-Typ. Diese Polydiacetylenbindungen vom 1,2-Typ entstehen durch Anfügen eines Kohlenstoffatoms an der Position 1 einer Diacetylengruppe in einem Molekül des chemischen Adsorptionsmittels an ein Kohlenstoffatom an der Position 2 einer Diacetylengruppe in einem benachbarten Molekül des chemischen Adsorptionsmittels.
- Wenn der durch das chemische Adsorptionsmittel mit einer Diacetylengruppe gebildete monomolekulare Film mit einem Niedrigenergie- anstatt einem Hochenergiestrahl bestrahlt wird, bilden sich Polydiacetylenbindungen. Als Niedrigenergiestrahl verwendet man vorzugsweise UV- Strahlen. Wenn ein monomolekularer Film aus Molekülen eines chemischen Adsorptionsmittels mit relativ niedriger Dichte hergestellt wird, erhält man einen monomolekularen Film mit einer Polyacetylenbindung vom 1,4-Typ. Diese Polydiacetylenbindung vom 1,4-Typ entsteht durch Anfügen eines Kohlenstoffatoms an der Position 1 einer Diacetylengruppe in einem Molekül des chemischen Adsorptionsmittels an ein Kohlenstoffatom an der Position 4 einer Diacetylengruppe in einem benachbarten Molekül des chemischen Adsorptionsmittels. Um das chemische Adsorptionsmittel mit geringer Dichte auf eine Basisplatte zu adsorbieren, verwendet man bevorzugt eine Lösung des chemischen Adsorptionsmittels in einem organischen Lösungsmittel in einer Konzentration von 1 x 10&supmin;² bis 1 x 10&supmin;&sup4; Mol/l. Der resultierende monomolekulare Film mit 1,4-Diacetylenbindungen eignet sich als optisches Aufzeichnungsmedium.
- Man kann außer den beschriebenen Hoch- und Niedrigenergiestrahlen auch eine Metallverbindung als Katalysator für die Polymerisation des monomolekularen Films verwenden. Zu den Metallverbindungen gehören solche mit Mo, W, Nb oder Ta, wobei diejenigen mit einem Halogen besonders bevorzugt werden. Diese Verbindungen umfassen MoCl&sub5;, WCl&sub6;, NbCl&sub5;, TaCl&sub5;, Mo(CO)&sub5;, W(CO)&sub6;, Nb(CO)&sub6;, Ta(CO)&sub5;, u.ä. In Kombination mit dem Katalysator kann man auch einen Co-Katalysator verwenden. Dieser Co- Katalysator verbessert die katalytische Wirkung. Dazu gehören (C&sub6;H&sub5;)&sub3;Bi, (C&sub6;H&sub5;)&sub4;Sn u.ä.
- Im folgenden wird eine Polymerisationstechnik unter Verwendung einer Metallverbindung beschrieben. Durch Adsorbieren eines chemischen Adsorptionsmittels mit einer Acetylen- oder Diacetylengruppe auf eine Basisplatte wird mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren ein monomolekularer Film hergestellt. Dieser monomolekulare Film wird dann in eine Lösung der Metallverbindung in einem organischen Lösungsmittel getaucht. Als organisches Lösungsmittel verwendet man üblicherweise ein nichtwäßriges organisches Lösungsmittel. Durch dieses Eintauchverfahren wird das chemische Adsorptionsmittel an der Acetylen- oder Diacetylengruppe polymerisiert und bildet einen monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ. Auch Polyacetylenbindungen vom cis-Typ können hergestellt werden, wenn man ein spezifisches organisches Lösungsmittel in Kombination mit einem geeigneten Katalysator verwendet. Das verwendete organische Lösungsmittel hat ein Sauerstoffatom in seinem eigenen Molekül. Zu diesen Lösungsmitteln gehören Tetrahydrofuran, Dioxan, Anisol u.ä. Fig. 6b und 7b zeigen monomolekulare Filme mit Polyacetylenbindungen vom cis-Typ.
- Durch folgendes Verfahren kann darüber hinaus ein monomolekularer Film mit Polyacenbindungen wie in Fig. 8e gezeigt hergestellt werden. Ein monomolekularer Film mit einer Polyacetylenbindung vom trans-Typ wird mit dem gleichen Verfahren wie vorstehend für die Verwendung einer Metallverbindung als Katalysator aus dem chemischen Adsorptionsmittel mit einer Diacetylengruppe hergestellt. Dann wird die ganze Oberfläche des mit dem Katalysator behandelten monomolekularen Films mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt, um sie weiter zu polymerisieren. Dadurch entstehen Polyacenbindungen.
- Wenn Dreifachbindungen durch die Bestrahlung mit Elektronenstrahlen etc. inaktiviert oder die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels durch Reiben orientiert werden, wird das Inaktivierungs- oder Reibeverfahren vor der Bestrahlung mit dem Hochenergiestrahl durchgeführt. In anderen Worten, das Inaktivierungs- oder Reibeverfahren wird nach der Ausbildung des monomolekularen Films auf der Basisplatte unter Verwendung des chemischen Adsorptionsmittels oder nach dem Eintauchen der Basisplatte zur Ausbildung von Diacetylenbindungen vom trans-Typ durchgeführt. Der resultierende monomolekulare Film mit einer Polyacenbindung ist besonders gut als Moleküldraht geeignet.
- Folglich erhält man durch die vorstehend beschriebenen Verfahren verschiedene organische monomolekulare Filme mit unterschiedlichen Bindungstypen. Die Dicke dieser monomolekularen Filme beträgt 10 bis 100 10&supmin;¹&sup0;m. Wahlweise kann man auch ein Laminat aus organischen monomolekularen Filmen herstellen, indem man einen weiteren monomolekularen Film auf die Oberfläche des resultierenden monomolekularen Films laminiert. Ein durch ein Verfahren, bei dem eine Acetylen- oder Diacetylengruppe inaktiviert wird, oder durch Reiben hergestellter monomolekularer Film ist hochorientiert. Der monomolekulare Film hat ein verhältnismäßig höheres Molekulargewicht, d.h. mindestens mehrere hundert. Wenn die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels polymerisieren, entsteht ein längeres konjugiertes System, weil die Polymerisation nicht durch Verdrillen der Moleküle unterbrochen wird. Deshalb kann der resultierende monomolekulare Film mit Polyacetylen-, Polydiacetylen- oder Polyacenbindungen für optische Aufzeichnungsmedien usw. verwendet werden. Weil der monomolekulare Polymerfilm ein längeres konjugiertes System hat, reagiert er selten mit Sauerstoff. Deshalb ist der Film in einer Sauerstoffatmosphäre stabil, und seine Qualität bleibt über längere Zeit erhalten. Wie vorstehend beschrieben, kann man durch das erfindungsgemäße Verfahren einen monomolekularen Film vom Polyacetylen-, Polydiacetylen- oder Polyacentyp mit hoher Stabilität, hoher elektrischer Leitfähigkeit und einem ausgezeichneten nichtlinearen optischen Effekt herstellen.
- Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung im einzelnen.
- Man begann mit einer Halbleiterbasisplatte aus Silicium mit einem Durchmesser von 7,62 cm (3 inches) und oxidierte deren Oberfläche, um SiO&sub2; zu bilden.
- In diesem Beispiel wurde ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel verwendet:
- CH C-(CH&sub2;)&sub4;-O-(CH&sub2;)&sub2;-SiCl&sub3;(6-AOS)
- Dieses chemische Adsorptionsmittel hat eine Acetylengruppe und eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende. Das chemische Adsorptionsmittel wurde in einem gemischten Lösungsmittel mit 85 Gew.-% n-Hexan, 8 Gew.-% Kohlenstofftetrachlorid und 7 Gew.-% Chloroform in einer Konzentration von 1 x 10&supmin;³ Mol/l aufgelöst. Die erwähnte Siliciumbasisplatte wurde unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre 30 Minuten in diese Lösung getaucht. Durch dieses in Fig. 1a gezeigte Tauchverfahren wurde die am Ende des chemischen Adsorptionsmittels vorhandene Trichlorsilylgruppe an die -OH-Gruppe der Basisplatte gebunden und Chlorwasserstoff eliminiert. So wurde das chemische Adsorptionsmittel durch eine -Si-O-Bindung kovalent an die Basisplatte gebunden und bildete einen ersten monomolekularen Film 2. Die Gegenwart des ersten monomolekularen Films, der aus dem Rückstand des durch die folgende Formel dargestellten chemischen Adsorptionsmittels auf der Basisplatte bestand, wurde durch FTIR-Analyse nachgewiesen (siehe Fig. 1c).
- CEC-(CH&sub2;)&sub4;-O-(CH&sub2;)&sub2;-Si-O-.
- Dann wurde die gesamte Oberfläche des monomolekularen Films unter einer Heliumatmosphäre mit einem Elektronenstrahl (5 bis 10 mJ/cm²) bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Acetylengruppe zu polymerisieren und einen monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen 3 vom trans-Typ herzustellen (siehe Fig. 1c). Das gleiche Ergebnis erhielt man mit Röntgenstrahlen oder einem χ-Strahl. Die Gegenwart der Polyacetylenbindungen vom trans-Typ wurde durch FTIR-Analyse nachgewiesen.
- Man begann mit einer Siliciumhalbleiterplatte mit einem Durchmesser von 7,62 cm (3 inches), deren Oberfläche zur Ausbildung von SiO&sub2; oxidiert worden war.
- In diesem Beispiel wurde ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel verwendet:
- CH C-(CH&sub2;)&sub4;-O-(CH&sub2;)&sub2;-SiCl&sub3;(6-AOS)
- Dieses chemische Adsorptionsmittel weist eine Acetylengruppe und eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende auf. Das chemische Adsorptionsmittel wurde in einem gemischten Lösungsmittel mit 85 Gew.-% n-Hexan, 8 Gew.-% Kohlenstofftetrachlorid und 7 Gew.-% Chloroform in einer Konzentration von 1 x 10&supmin;³ Mol/l aufgelöst. Diese Siliciumbasisplatte wurde 30 Minuten unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre in diese Lösung getaucht. Durch dieses in Fig. 1a gezeigte Eintauchverfahren wurde die am Ende des chemischen Adsorptionsmittels vorhandene Trichlorsilylgruppe an die -OH-Gruppe der Basisplatte gebunden, so daß Chlorwasserstoff eliminiert wurde. Somit wurde das chemische Adsorptionsmittel durch eine -Si-O-Bindung kovalent an die Basisplatte gebunden, um einen ersten monomolekularen Film 2 herzustellen. Die Anwesenheit des ersten monomolekularen Films, der aus dem Rückstand des chemischen Adsorptionsmittels der folgenden Formel auf der Basisplatte bestand, wurde durch FTIR-Analyse identifiziert (siehe Fig. 1c):
- CH C-(CH&sub2;)&sub4;-O-(CH&sub2;)&sub2;-Si-O-.
- Als nächstes wurde der monomolekulare Film unter einer Heliumatmosphäre in einem vorgegebenen Abstand einem Elektronenstrahl ausgesetzt, um die im freiliegenden Teil vorhandenen Acetylengruppen wie in Fig. 1b gezeigt zu inaktivieren. Dann wurde die gesamte Oberfläche des monomolekularen Films unter einer Heliumatmosphäre mit einem Elektronenstrahl (5 bis 10 mJ/cm²) bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Acetylengruppe zu polymerisieren und so einen monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen 3 vom trans-Typ herzustellen (siehe Fig. 1c). Das gleiche Ergebnis erhielt man mit Röntgenstrahlen oder einem χ-Strahl. Die Gegenwart der Polyacetylenbindungen vom trans-Typ wurde durch FTIR- Analyse nachgewiesen. Wie vorstehend beschrieben erhielt man einen monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen mit hoher Orientierung.
- Ein monomolekularer Film mit Polyacetylenbindungen mit hoher Orientierung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt mit dem Unterschied, daß man ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel verwendete:
- Das Verfahren dieses Beispiels ist in Fig. 2a und 2b veranschaulicht.
- (A) Ein erster monomolekularer Film wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 auf einer Basisplatte ausgebildet, wobei man 6-AOS als chemisches Adsorptionsmittel verwendete. Die Basisplatte mit dem ersten monomolekularen Film auf ihrer Oberfläche wurde 10 Minuten in eine wäßrige NaCH-Lösung mit einem pH von 12 getaucht, um die H(CH&sub3;)&sub2;Si-Gruppe in eine HO(CH&sub3;)&sub2;-Si- Gruppe umzuwandeln. Dann wurde die Basisplatte mit dem gleichen Verfahren wie für die Bildung des ersten monomolekularen Films in die gleiche Art Lösung aus einem chemischen Adsorptionsmittel getaucht. Auf diese Weise wurde der zweite monomolekulare Film gebildet. Das resultierende Laminat aus monomolekularen Filmen wurde in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung einem Elektronenstrahl ausgesetzt, um die im freiliegenden Teil vorhandenen Acetylengruppen zu inaktivieren. Dann wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 2 die gesamte Oberfläche des laminierten monomolekularen Films unter einer Heliumatmosphäre mit einem Elektronenstrahl (5 bis 10 mJ/cm²) bestrahlt, um die verbleibenden Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels mit den Acetylengruppen zu polymerisieren. Wie vorstehend beschrieben, erhielt man einen polymeren monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen mit hoher Orientierung.
- (B) Der erste monomolekulare Film wurde durch das gleiche Verfahren wie in Absatz A hergestellt mit dem Unterschied, daß man ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel verwendete:
- CH&sub2;=CH-C C-(CH&sub2;)&sub4;-O-(CH&sub2;)S&sub2;-SiCl&sub3;.
- Die Basisplatte mit dem ersten monomolekularen Film auf ihrer Oberfläche wurde bei Raumtemperatur erst in eine Diboranlösung in THF (1 Mol/l) und dann in eine 30%ige wäßrige H&sub2;O&sub2;-Lösung mit 0,1 Mol/l NaOH getaucht, um die -CH=CH&sub2;-Gruppe in eine -CH&sub2;CH&sub2;OH-Gruppe umzuwandeln. Die gleiche Art chemisches Adsorptionsmittel wurde auf dem ersten monomolekularen Film adsorbiert, um den zweiten monomolekularen Film zu bilden. Dann stellte man durch das gleiche Verfahren wie in Absatz A einen monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ her.
- Ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 2 auf eine Basisplatte 31 adsorbiert (siehe Fig. 3a):
- CH C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub2;-SiCl&sub3; (7-DAS).
- Nachdem man den monomolekularen Film wie in Beispiel 2 beschrieben in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt hatte, um die im freiliegenden Teil vorhandenen Diacetylengruppen zu inaktivieren, bestrahlte man die gesamte Oberfläche des monomolekularen Films mit UV- Strahlen (5 bis 10 mJ/m²) und bildete so einen hochorientierten monomolekularen Film mit Polydiacetylenbindungen 34 vom 1,4-Typ wie in Fig. 3b gezeigt.
- Das Verfahren von Beispiel 5 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß man Röntgenstrahlen, einen Elektronenstrahl oder einen χ-Strahl (5 mJ/m²) anstelle von UV- Strahlen dazu einsetzte, einen hochorientierten monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen wie in Fig. 3c gezeigt herzustellen.
- (A) Der erste und zweite monomolekulare Film wurden durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 4A auf einer Basisplatte ausgebildet mit dem Unterschied, daß man ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel verwendete:
- Das Laminat aus monomolekularen Filmen wurde wie in Beispiel 2 beschrieben in einem vorgegebenen Abstand in einer bestimmten Richtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, um die im freiliegenden Teil vorhandenen Diacetylengruppen zu inaktivieren. Dann wurde die gesamte Oberfläche des monomolekularen Films unter einer inerten Atmosphäre mit UV-Strahlen (5 bis 10 mJ/cm²) bestrahlt. Dadurch erhielt man einen hochorientierten monomolekularen Film mit Polydiacetylenbindungen 34 vom 1,4-Typ wie in Fig. 3b gezeigt.
- (B) Der erste und der zweite monomolekulare Film wurde mit dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 4B auf einer Basisplatte ausgebildet mit dem Unterschied, daß man ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel verwendete:
- CH&sub2;=CH-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub2;-SiCl&sub3;.
- Das Laminat aus monomolekularen Filmen wurde wie in Beispiel 2 beschrieben in einem vorgegebenen Abstand in einer bestimmten Richtung einem Elektronenstrahl ausgesetzt, um die im freiliegenden Teil vorhandenen Diacetylengruppen zu inaktivieren. Dann wurde die gesamte Oberfläche des monomolekularen Films unter einer inerten Atmosphäre mit UV-Strahlen (5 bis 10 mJ/cm²) bestrahlt. Dadurch erhielt man einen hochorientierten monomolekularen Film mit Polyadicetylenbindungen 34 vom 1,4-Typ wie in Fig. 3b gezeigt.
- Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 7 wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß man anstelle mit UV- Strahlen mit Röntgenstrahlen, einem Elektronenstrahl oder einem %-Strahl (5 mJ/m²) bestrahlte, um einen hochorientierten laminierten monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen herzustellen.
- Die Verfahren der Beispiele 2 bis 8 wurden wiederholt mit dem Unterschied, daß man den monomolekularen Film in eine bestimmte Richtung rieb, anstatt ihn in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung mit einem Elektronenstrahl zu bestrahlen, um die im freiliegenden Teil vorhandenen Acetylen- oder Diacetylengruppen zu inaktivieren. In den Beispielen 11, 14 und 15. wurde nach der Ausbildung des ersten monomolekularen Films auf der Basisplatte die Oberfläche des Films gerieben, dann der zweite monomolekulare Film ausgebildet, gerieben und mit einem Hochenergiestrahl (d.h. einem Elektronenstrahl, Röntgenstrahlen oder einem χ- Strahl) oder einem Niedrigenergiestrahl (d.h. UV- Strahlen) bestrahlt.
- Man begann mit einer Halbleiterbasisplatte aus Silicium mit einem Durchmesser von 7,62 cm (3 inches) und oxidierte deren Oberfläche, um SiO&sub2; zu bilden.
- In diesem Beispiel wurde ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel verwendet:
- CH C-(CH&sub2;)&sub4;-O-(CH&sub2;)&sub2;-SiCl&sub3;(6-AOS).
- Dieses chemische Adsorptionsmittel hat eine Acetylengruppe und eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende. Das chemische Adsorptionsmittel wurde in einem gemischten Lösungsmittel mit 85 Gew.-% n-Hexan, 8 Gew.-% Kohlenstofftetrachlorid und 7 Gew.-% Chloroform in einer Konzentration von 1 x 10&supmin;³ Mol/l aufgelöst. Die erwähnte Siliciumbasisplatte wurde unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre 30 Minuten in diese Lösung getaucht. Durch dieses in Fig. 1a gezeigte Tauchverfahren wurde die am Ende des chemischen Adsorptionsmittels vorhandene Trichlorsilylgruppe an die -OH-Gruppe der Basisplatte gebunden und Chlorwasserstoff eliminiert. So wurde das chemische Adsorptionsmittel durch eine -Si-O-Bindung kovalent an die Basispiatte gebunden und bildete einen ersten monomolekularen Film 2. Die Gegenwart des ersten monomolekularen Films, der aus dem Rückstand des durch die folgende Formel dargestellten chemischen Adsorptionsmittels auf der Basisplatte bestand, wurde durch FTIR-Analyse nachgewiesen (siehe Fig. 1c):
- C C-(CH&sub2;)&sub4;-O-(CH&sub2;)&sub2;-Si-O-.
- Getrennt würde eine Katalysatorlösung durch Auflösen von MoCl&sub5; in Toluol in einer Konzentration von 2 x 10&supmin;² Mol/l hergestellt. Die Basisplatte mit dem wie vorstehend beschrieben ausgebildeten monomolekularen Film wurde 10 Minuten bei 25ºC in die Katalysatorlösung getaucht, um das chemische Adsorptionsmittel an der Acetylengruppe zu polymerisieren und dadurch einen monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom trans- Typ wie in Fig. 4c gezeigt herzustellen.
- Wenn man Mo(Co)&sub6; oder W(Co&sub6;) als Katalysator verwendete und die Basisplatte mit dem unpolymerisierten monomolekularen Film unter gleichzeitiger UV-Bestrahlung in eine Chloroformlösung mit dem Katalysator tauchte, erhielt man einen rotbraunen polymerisierten monomolekularen Film.
- Dieser polymere monomolekulare Film weist im Vergleich mit dem vorstehend beschriebenen Film Polyacetylenbindungen und ein höheres Molekulargewicht auf.
- Man begann mit einer Siliciumhalbleiterplatte mit einem Durchmesser von 7,62 cm (3 inches), deren Oberfläche zur Ausbildung von SiO&sub2; oxidiert worden war.
- In diesem Beispiel wurde ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel verwendet:
- CH C-(CH&sub2;)&sub4;-O-(CH&sub2;)&sub2;-SiCl&sub3; (6-AOS)
- Dieses chemische Adsorptionsmittel weist eine Acetylengruppe und eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende auf. Das chemische Adsorptionsmittel wurde in einem gemischten Lösungsmittel mit 85 Gew.-% n-Hexan, 8 Gew.-% Kohlenstofftetrachlorid und 7 Gew.-% Chloroform in einer Konzentration von 1 x 10 Mol/l aufgelöst. Diese Siliciumbasisplatte wurde 30 Minuten unter einer trockenen Stickstoffatmosphäre in diese Lösung getaucht. Durch dieses in Fig. 1a gezeigte Eintauchverfahren wurde die am Ende des chemischen Adsorptionsmittels vorhandene Trichlorsilylgruppe an die -OH-Gruppe der Basisplatte gebunden, so daß Chlorwasserstoff eliminiert wurde. Somit wurde das chemische Adsorptionsmittel durch eine -Si-O-Bindung kovalent an die Basisplatte gebunden, um einen ersten monomolekularen Film 2 herzustellen. Die Anwesenheit des ersten monomolekularen Films, der aus dem Rückstand des chemischen Adsorptionsmittels der folgenden Formel auf der Basisplatte bestand, wurde durch FTIR-Analyse identifiziert (siehe Fig. 1c):
- CH C-(CH&sub2;)&sub4;-O-(CH&sub2;) &sub2;-Si-O-.
- Dann wurde der monomolekulare Film wie in Fig. 4b gezeigt in einem vorgegebenen Abstand in einer bestimmten Richtung einem Elektronenstrahl ausgesetzt, um die im freiliegenden Teil vorhandenen Acetylengruppen zu inaktivieren. Getrennt wurde durch Auflösen von MoCl&sub5; in Toluol in einer Konzentration von 2 x 10&supmin;² Mol/l eine Katalysatorlösung hergestellt. Die Basisplatte mit dem wie beschrieben darauf ausgebildeten monomolekularen Eilm wurde bei 25ºC 10 Minuten in die Katalysatorlösung getaucht, um die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels an den verbleibenden Acetylengruppen zu polymerisieren und dadurch einen hochorientierten monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ wie in Fig. 4c gezeigt herzustellen.
- Ein monomolekularer Film mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ mit hoher Orientierung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 17 hergestellt mit dem Unterschied, daß man ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel verwendete:
- Das Verfahren dieses Beispiels ist in Fig. 5a und 5b veranschaulicht.
- (A) Ein erster monomolekularer Film wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 16 auf einer Basisplatte ausgebildet, wobei man ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel verwendete:
- Dann wurde die gesamte Oberfläche des monomolekularen Films unter einer Heliumatmosphäre mit einem Elektronenstrahl (5 bis 10 mJ/cm²) bestrahlt, um das chemische Adsorptionsmittel an der Acetylengruppe zu polymerisieren und einen monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen 3 vom trans-Typ herzustellen (siehe Fig. 1c). Das gleiche Ergebnis erhielt man mit Röntgenstrählen oder einem χ-Strahl. Die Gegenwart der Polyacetylenbindungen vom trans-Typ wurde durch FTIR-Analyse nachgewiesen.
- Getrennt wurde eine Katalysatorlösung durch Auflösung einer Mischung aus WCl&sub5; (Katalysator) und Bu&sub4;Sn (Co- Kataylsator) im Molverhältnis 1:1 in Toluol in einer Konzentration von 1 x 10&supmin;² Mol/l hergestellt. Die Basisplatte mit dem wie beschrieben ausgebildeten monomolekularen Film wurde 10 Minuten bei 25ºC in die Katalysatorlösung getaucht, um das chemische Adsorptionsmittel zu polymerisieren. Als nächstes wurde die Basisplatte 10 Minuten in eine wäßrige NaOH-Lösung mit einem pH von 12 getaucht, um die H(CH&sub3;)&sub2;Si-Gruppe in eine HO(CH&sub3;)&sub2;Si-Gruppe umzuwandeln. Dann wurde die Basisplatte mit dem gleichen Verfahren wie für die Bildung des ersten monomolekularen Films in die gleiche Art Lösung aus einem chemischen Adsorptionsmittel getaucht. Auf diese Weise wurde der zweite monomolekulare Film gebildet. Das resultierende Laminat aus monomolekularen Filmen wurde in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung einem Elektronenstrahl ausgesetzt, um die im freiliegenden Teil vorhandenen Acetylengruppen zu inaktivieren. Dann wurde die Basispiatte in die gleiche Art Katalysatorlösung getaucht wie vorstehend beschrieben, um das verbleibende chemische Adsorptionsmittel mit der Acetylengruppe zu polymerisieren und einen hochorientierten monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ herzustellen.
- (B) Ein Laminat aus monomolekularen Filmen wurde durch ein ähnliches Verfahren wie in Absatz A hergestellt, wobei man ein chemisches Adsorptionsmittel der folgenden Formel verwendete:
- CH&sub2;=CH-(CH&sub2;)&sub6;-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
- Nach der Polymerisation des ersten monomolekularen Films wurde die Basisplatte bei Raumtemperatur erst in eine Diboranlösung in THF (1 Mol/l) und dann in eine 30%ige wäßrige H&sub2;O&sub2;-Lösung mit 0,1 Mol/l NaOH getaucht, um die -CH=CH&sub2;-Gruppe in eine -CH&sub2;CH&sub2;OH-Gruppe umzuwandeln. Das gleiche chemische Adsorptionsmittel wurde auf dem ersten monomolekularen Film adsorbiert, um den zweiten monomolekularen Film zu bilden. Dann stellte man durch das gleiche Verfahren wie in Absatz A einen monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ her.
- Die in A und B hergestellten Laminate aus monomolekularen Filmen waren beide in Alkohol unlöslich.
- Ein monomolekularer Film wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 17 auf einer Basisplatte 61 ausgebildet, wobei man 6-[2-(Trichlorsilyl)ethoxy]-1-hexyn als chemisches Adsorptionsmittel verwendete (siehe Fig. 6a). Der monomolekulare Film wurde in einem vorgegebenen Abstand in eine bestimmte Richtung einem Elektronenstrahl ausgesetzt, um die im freiliegenden Teil vorhandene Acetylengruppe zu inaktivieren. Getrennt wurde eine Katalysatorlösung durch Auflösen von MoCl&sub6; in Anisol in einer Konzentration von 2 x 10&supmin;² Mol/l hergestellt. Die Basisplatte mit dem wie vorstehend beschrieben darauf ausgebildeten monomolekularen Film wurde 10 Minuten bei 25ºC in eine Katalysatorlösung getaucht, um das verbleibende chemische Adsorptionsmittel mit der Acetylengruppe zu polymerisieren und dadurch einen hochorientierten monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom cis-Typ herzustellen (siehe Fig. 6b).
- Durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 17 wurde auf einer Basispiatte 71 ein monomolekularer Film ausgebildet, wobei man 6-[2-Trichlorsilyl)ethoxy]-1-hexyn als chemisches Adsorptionsmittel verwendete (siehe Fig. 7a). Der monomolekulare Film wurde in einem vorgegebenen Abstand in einer bestimmten Richtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, um die im freiliegenden Teil vorhandene Acetylengruppe zu polymerisieren. Getrennt wurde eine Katalysatorlösung durch Auflösen einer Mischung aus MoCl&sub6; (Katalysator) und (C&sub6;H&sub5;)&sub3;Bi (Co- Katalysator) in einem Molverhältnis von 1 : 1 in Anisol bei einer Konzentration von 2 x 10&supmin;² Mol/l hergestellt. Die Basisplatte mit dem wie vorstehend beschrieben hergestellten monomolekularen Film wurde 10 Minuten bei 25ºC in die Katalysatorlösung getaucht, um das verbleibende chemische Adsorptionsmittel mit der Acetylengruppe zu polymerisieren und dadurch einen hochorientierten monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom cis- Typ herzustellen (siehe Fig. 7b).
- Ein monomolekularer Film wurde durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 17 auf einer Basisplatte 81 aus gebildet (siehe Fig. 8a bis 8c).
- CHEC-C C-(CH&sub2;)&sub1;&sub0;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; (13-DAS).
- Der monomolekulare Film wurde in einem vorgegebenen Abstand in einer bestimmten Richtung mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, um die im freiliegenden Teil vorhandene Diacetylengruppe zu polymerisieren. Getrennt wurde eine Katalysatorlösung durch Auflösen einer Mischung aus TaCl&sub5; in Toluol bei einer Konzentration von 2 x 10&supmin;² Mol/l hergestellt. Die Basisplatte mit dem wie vorstehend beschrieben hergestellten monomolekularen Film wurde 10 Minuten bei 25ºC in die Katalysatorlösung getaucht, um das verbleibende chemische Adsorptionsmittel mit der Diacetylengruppe zu polymerisieren und dadurch einen hochorientierten monomolekularen Film mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ herzustellen (siehe Fig. 8d).
- Der in Beispiel 22 hergestellte monomolekulare Film mit Polyacetylenbindungen vom trans-Typ wurde zur weiteren Polymerisation mit einer Intensität von 5 mJ/cm² mit einem Elektronenstrahl, Röntgenstrahlen oder einem χ- Strahl bestrahlt, wodurch ein monomolekularer Film mit Polyacenbindungen mit hoher molekularer Orientierung entstand (siehe Fig. 8e).
- Die Verfahren der Beispiele 17 bis 23 wurden wiederholt mit dem Unterschied, daß der monomolekulare Film in eine bestimmte Richtung gerieben wurde, anstatt ihn in einem vorgegebenen Abstand in einer bestimmten Richtung mit einem Elektronenstrahl zu bestrahlen, um die im freiliegenden Teil vorhandenen Acetylen- oder Diacetylengruppen zu inaktivieren.
Claims (107)
1. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel
mindestens eine Dreifachbindung und eine -SiCl-Gruppe
an einem Molekülende aufweist, und den
monomolekularen Film unter einer inerten Atmosphäre mit
einem Hochenergiestrahl bestrahlt, um das
chemische Adsorptionsmittel an der Dreifachbindung zu
polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes
konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen
hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel I
dargestellt wird, in der R1 und R2 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l1, m1 und n1 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l1, m1 und n1 5 bis 25 beträgt
und al 1 ist, wobei das chemische
Adsorptionsmittel am anderen Molekülende eine -SiH-Gruppe
oder -CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende
aufweisen kann.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel II
dargestellt wird, in der X1
(wobei R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H
oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R3 und R4
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l2, m2 und n2 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l2, m2 und n2 5
bis 25 beträgt und a2 1 ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Platte
ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie in
Anspruch 1 definiert mindestens eine Dreifachbindung
und eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende auf
weist, die Oberfläche des monomolekularen Films
selektiv einem Elektronenstrahl oder
Röntgenstrahlen
aussetzt oder die Oberfläche des Films unter
Einsatz eines Rastertunnelmikroskops in einem
vorgegebenen Zeitabstand in eine bestimmte Richtung
selektiv beschreibt, um die Dreifachbindung des im
belichteten Teil adsorbierten chemischen
Adsorptionsmittels zu inaktivieren, und den belichteten
oder beschriebenen monomolekularen Film unter
einer inerten Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl
bestrahlt, um das verbleibende im nicht
belichteten Teil adsorbierte chemische Adsorptionsmittel
zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes
konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen
hergestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 41 bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel I
dargestellt wird, in der R1 und R2 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l1, m1 und n1 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l1, m1 und n1 5 bis 25 beträgt
und a1 1 ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel II
dargestellt wird, in der X1
(wobei R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H
oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R3 und R4
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l2, m2 und n2 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l2, m2 und n2 5
bis 25 beträgt und a2 1 ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert mindestens eine
Dreifachbindung und eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende
aufweist, den monomolekularen Film reibt, um die
Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels zu
orientieren, und den orientierten monomolekularen
Film unter einer inerten Atmosphäre mit einem
Hochenergiestrahl bestrahlt, um das chemische
Adsorptionsmittel an der Dreifachbindung zu
polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes
konjugiertes
Polymer mit Polyacetylenbindungen hergestellt
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel I
dargestellt wird, in der R1 und R2 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l1, m1 und n1 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l1, m1 und n1 5 bis 25 beträgt
und a1 1 ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel II
dargestellt wird, in der X1
(wobei R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H
oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R3 und R4
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l2, m2 und n2 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l2, m2 und n2 5
bis 25 beträgt und a2 1 ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert eine Diacetylengruppe und
eine SiCl-Gruppe an einem Molekülende aufweist,
und den monomqlekularen Film mit einem
Niedrigenergiestrahl bestrahlt, um das chemische
Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu
polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes konjugiertes
Polymer mit Polydiacetylenbindungen hergestellt
wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
15. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
16. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
17. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer Platte
ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie in
Anspruch 1 definiert eine Diacetylengruppe und eine
SiCl-Gruppe an einem Molekülende aufweist, die
Oberfläche des monomolekularen Films selektiv
einem Elektronenstrahl oder Röntgenstrahlen aussetzt
oder die Oberfläche des Films unter Einsatz eines
Rastertunnelmikroskops in einem vorgegebenen
Zeitabstand in eine bestimmte Richtung selektiv
beschreibt, um die Diacetylengruppe des im
belichteten Teil adsorbierten chemischen
Adsorptionsmittels zu inaktivieren, und den belichteten
oder beschriebenen monomolekularen Film unter
einer inerten Atmosphäre mit einem
Niedrigergiestrahl bestrahlt, um das verbleibende im nicht
belichteten Teil adsorbierte chemische
Adsorptionsmittel zu polymerisieren, wodurch ein
hochorientiertes konjugiertes Polymer mit
Polydiacetylenbindungen hergestellt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
20. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
21. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
22. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert eine Diacetylenbindung und
eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende aufweist,
den monomolekularen Film reibt, um die Moleküle
des chemischen Adsorptionsmittels zu orientieren,
und den orientierten monomolekularen Film unter
einer inerten Atmosphäre mit einem
Niedrigenergiestrahl bestrahlt, um das chemische
Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu polymerisieren,
wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer
mit Polydiacetylenbindungen hergestellt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
25. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
27. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert eine Diacetylengruppe und
eine SiCl-Gruppe an einem Molekülende aufweist,
und den monomolekularen Film mit einem
Hochenergiestrahl bestrahlt, um das chemische
Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu polymerisieren,
wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer
mit Polyacetylen- oder Polydiacetylenbindungen
hergestellt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
29. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
30. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
31. Verfahren nach Anspruch 30, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
32. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert eine Diacetylengruppe und
eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende aufweist,
die Oberfläche des monomolekularen Films selektiv
einem Elektronenstrahl oder Röntgenstrahlen
aussetzt oder die Oberfläche des Films unter Einsatz
eines Rastertunnelmikroskops in einem vorgegebenen
Zeitabstand in eine bestimmte Richtung selektiv
beschreibt, um die Diacetylengruppe des im
belichteten Teil adsorbierten chemischen
Adsorptionsmittels zu inaktivieren, und den belichteten oder
beschriebenen monomolekularen Film unter einer
inerten Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl
bestrahlt, um das verbleibende im nicht belichteten
Teil adsorbierte chemische Adsorptionsmittel zu
polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes
konjugiertes Polymer mit Polyacetylen- oder
Polydiacetylenbindungen hergestellt wird.
33. Verfahren nach Anspruch 32, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
34. Verfahren nach Anspruch 331 bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
35. Verfahren nach Anspruch 32, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
36. Verfahren nach Anspruch 35, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
37. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption.
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert mindestens eine
Diacetylengruppe und eine -SiCl-Gruppe an einem
Molekülende aufweist, den monomolekularen Film reibt, um
die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels zu
orientieren, und den orientierten monomolekularen
Film unter einer inerten Atmosphäre mit einem
Hochenergiestrahl bestrahlt, um das chemische
Adsorptionsmittel an der Diacetylengruppe zu
polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes
konjugiertes Polymer mit Polyacetylen- oder
Polydiacetylenbindungen hergestellt wird.
38. Verfahren nach Anspruch 37, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
39. Verfahren nach Anspruch 38, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
40. Verfahren nach Anspruch 37, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
41. Verfahren nach Anspruch 40, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
42. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert mindestens eine
Dreifachbindung und eine -SiC-Gruppe an einem Molekülende
aufweist, und den monomolekularen Film mit einem
in einem organischen Lösungsmittel aufgelösten
Katalysator aus einer Metallverbindung in Kontakt
bringt, um das chemische Adsorptionsmittel an der
Dreifachbindung zu polymerisieren, wodurch ein
hochorientiertes konjugiertes Polymer mit
Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
43. Verfahren nach Anspruch 42, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel I
dargestellt wird, in der R1 und R2 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l1, m1 und n1 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l1, m1 und n1 5 bis 25 beträgt
und a1 1 ist.
44. Verfahren nach Anspruch 42, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
45. Verfahren nach Anspruch 44, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende allgemeine
Formel II
dargestellt wird, in der X1
(wobei R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H
oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R3 und R4
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l2, m2 und n2 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l2, m2 und n2 5
bis 25 beträgt und a2 1 ist.
46. Verfahren nach Anspruch 42, bei dem die
Metallverbindung Mo, W oder Ta enthält.
47. Verfahren nach Anspruch 42, bei dem eine
organische Zinn- oder organische Wismutverbindung als
Co-Katalysator verwendet wird.
48. Verfahren nach Anspruch 46, bei dem die
Metallverbindung MoCl&sub5; ist, das organische Lösungsmittel
mindestens ein Sauerstoffatom in seinem eigenen
Molekül aufweist und die Polyacetylenbindung eine
Struktur vom cis-Typ hat.
49. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert mindestens eine
Dreifachbindung und eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende
aufweist, die Oberfläche des monomolekularen Films
selektiv einem Elektronenstrahl oder
Röntgenstrahlen aussetzt oder die Oberfläche des Films unter
Einsatz eines Rastertunnelmikroskops in einem
vorgegebenen Zeitabstand in eine bestimmte Richtung
selektiv beschreibt, um die Dreifachbindung des im
belichteten Teil adsorbierten chemischen
Adsorptionsmittels zu inaktivieren, und den
monomolekularen Film in Kontakt mit einem in einem
organischen Lösungsmittel aufgelösten Katalysator aus
einer Metallverbindung bringt, um das verbleibende
im nicht belichteten Teil adsorbierte chemische
Adsorptionsmittel zu polymerisieren, wodurch ein
hochorientiertes konjugiertes Polymer mit
Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
50. Verfahren nach Anspruch 49, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel I
dargestellt wird, in der R1 und R2 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l1, m1 und n1 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l1, m1 und n1 5 bis 25 beträgt
und a1 1 ist.
51. Verfahren nach Anspruch 49, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
52. Verfahren nach Anspruch 51, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel II
dargestellt wird, in der X1
(wobei R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H
oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R3 und R4
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l2, m2 und n2 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l2, m2 und n2 5
bis 25 beträgt und a2 1 ist.
53. Verfahren nach Anspruch 49, bei dem die
Metallverbindung Mo, W oder Ta enthält.
54. Verfahren nach Anspruch 49, bei dem eine
organische Zinn- oder organische Wismutverbindung als
Co-Katalysator verwendet wird.
55. Verfahren nach Anspruch 54, bei dem die
Metallverbindung MoCl&sub5; ist, das organische Lösungsmittel
mindestens ein Sauerstoffatom in seinem eigenen
Molekül aufweist und die Polyacetylenbindung eine
Struktur vom cis-Typ hat.
56. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert mindestens eine
Dreifachbindung und eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende
aufweist, den monomolekularen Film reibt, um die
Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels zu
orientieren, und den monomolekularen Film in Kontakt
mit einem in einem organischen Lösungsmittel
aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung
bringt, um das chemische Adsorptionsmittel an der
Dreifachbindung zu polymerisieren, wodurch ein
hochorientiertes konjugiertes Polymer mit
Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
57. Verfahren nach Anspruch 56, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel I
dargestellt wird, in der R1 und R2 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l1, m1 und n1 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l1, m1 und n1 5 bis 25 beträgt
und al 1 ist.
58. Verfahren nach Anspruch 56, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
59. Verfahren nach Anspruch 58, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel II
dargestellt wird, in der X1
(wobei R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander H
oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R3 und R4
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l2, m2 und n2 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l2, m2 und n2 5
bis 25 beträgt und a2 1 ist.
60. Verfahren nach Anspruch 56, bei dem die
Metallverbindung Mo, W oder Ta enthält.
61. Verfahren nach Anspruch 56, bei dem eine
organische Zinn- oder organische Wismutverbindung als
Co-Katalysator verwendet wird.
62. Verfahren nach Anspruch 60, bei dem die
Metallverbindung MoCl&sub5; ist, das organische Lösungsmittel
mindestens ein Sauerstoffatom in seinem eigenen
Molekül aufweist und die Polyacetylenbindung eine
Struktur vom cis-Typ hat.
63. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert eine Diacetylengruppe und
eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende aufweist,
den monomolekularen Film in Kontakt mit einem in
einem organischen Lösungsmittel aufgelösten
Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das
chemische Adsorptionsmittel an der
Diacetylengruppe zu polymerisieren, wodurch ein hochorientiertes
konjugiertes Polymer mit Polyacetylenbindungen
hergestellt wird.
64. Verfahren nach Anspruch 63, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
65. Verfahren nach Anspruch 64, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
66. Verfahren nach Anspruch 63, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
67. Verfahren nach Anspruch 66, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
68. Verfahren nach Anspruch 63, bei dem die
Metallverbindung Mo, W oder Ta enthält.
69. Verfahren nach Anspruch 63, bei dem eine
organische Zinn- oder organische Wismutverbindung als
Co-Katalysator verwendet wird.
70. Verfahren nach Anspruch 69, bei dem die
Metallverbindung MoCl&sub5; ist, das organische Lösungsmittel
mindestens ein Sauerstoffatom in seinem eigenen
Molekül aufweist und die Polyacetylenbindung eine
Struktur vom cis-Typ hat.
71. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert mindestens eine
Dreifachbindung und eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende
aufweist, die Oberfläche des monomolekularen Films
selektiv einem Elektronenstrahl oder
Röntgenstrahlen aussetzt oder die Oberfläche des Films unter
Einsatz eines Rastertunnelmikroskops in einem
vorgegebenen Zeitabstand in eine bestimmte Richtung
selektiv beschreibt, um die Diacetylengruppe des
im belichteten Teil adsorbierten chemischen
Adsorptionsmittels zu inaktivieren, und den
belichteten monomolekularen Film in Kontakt mit einem in
einem organischen Lösungsmittel aufgelösten
Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das
verbleibende im nicht belichteten Teil adsorbierte
chemische Adsorptionsmittel zu polymerisieren,
wodurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer
mit Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
72. Verfahren nach Anspruch 71, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
73. Verfahren nach Anspruch 72, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
74. Verfahren nach Anspruch 71, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
75. Verfahren nach Anspruch 74, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R1 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
76. Verfahren nach Anspruch 71, bei dem die
Metallverbindung Mo, W oder Ta enthält.
77. Verfahren nach Anspruch 71, bei dem eine
organische Zinn- oder organische Wismutverbindung als
Co-Katalysator verwendet wird.
78. Verfahren nach Anspruch 76, bei dem die
Metallverbindung MoCl&sub5; ist, das organische Lösungsmittel
mindestens ein Sauerstoffatom in seinem eigenen
Molekül aufweist und die Polyacetylenbindung eine
Struktur vom cis-Typ hat.
79. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert eine Diacetylenbindung und
eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende aufweist,
den monomolekularen Film reibt, um die Moleküle
des chemischen Adsorptionsmittels zu orientieren,
und den orientierten monomolekularen Film in
Kontakt mit einem in einem organischen Lösungsmittel
aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung
bringt, um das chemische Adsorptionsmittel an der
Diacetylengruppe zu polymerisieren, wodurch ein
hochorientiertes konjugiertes Polymer mit
Polyacetylenbindungen hergestellt wird.
80. Verfahren nach Anspruch 79, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
81. Verfahren nach Anspruch 80, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
82. Verfahren nach Anspruch 79, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
83. Verfahren nach Anspruch 82, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder.
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
84. Verfahren nach Anspruch 79, bei dem die
Metallverbindung Mo, W oder Ta enthält.
85. Verfahren nach Anspruch 79, bei dem eine
organische Zinn- oder organische Wismutverbindung als
Co-Katalysator verwendet wird.
86. Verfahren nach Anspruch 79, bei dem die
Metallverbindung MoCl&sub5; ist, das organische Lösungsmittel
mindestens ein Sauerstoffatom in seinem eigenen
Molekül aufweist und die Polyacetylenbindung eine
Struktur vom cis-Typ hat.
87. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert eine Diacetylengruppe und
eine -SiCl-Gruppe an einem Molekülende aufweist,
den monomolekularen Film in Kontakt mit einem in
einem organischen Lösungsmittel aufgelösten
Katalysator aus einer Metallverbindung bringt, um das
chemische Adsorptionsmittel an der
Diacetylengruppe zu polymerisieren, wodurch
Polyacetylenbindungen in trans-Konfiguration entstehen, den mit
dem Katalysator behandelten monomolekularen Film
unter einer inerten Atmosphäre mit einem
Hochenergiestrahl bestrahlt, um eine weitere
Polymerisation zu bewirken und dadurch ein
hochorientiertes konjugiertes Polymer vom Polyacentyp
herzustellen.
88. Verfahren nach Anspruch 87, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
89. Verfahren nach Anspruch 88, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
90. Verfahren nach Anspruch 87, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
91. Verfahren nach Anspruch 90, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
92. Verfahren nach Anspruch 87, bei dem die
Metallverbindung Mo, W oder Ta enthält.
93. Verfahren nach Anspruch 87, bei dem eine
organische Zinn- oder organische Wismutverbindung als
Co-Katalysator verwendet wird.
94. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert mindestens eine
Diacetylengruppe und eine -SiCl-Gruppe an einem
Molekülende aufweist, die Oberfläche des monomolekularen
Films selektiv einem Elektronenstrahl oder
Röntgenstrahlen aussetzt oder die Oberfläche des Films
unter Einsatz eines Rastertunnelmikroskops in
einem vorgegebenen Zeitabstand in eine bestimmte
Richtung selektiv beschreibt, um die
Diacetylengruppe des im belichteten Teil adsorbierten
chemischen
Adsorptionsmittels zu inaktivieren, den
belichteten monomolekularen Film mit einem in einem
organischen Lösungsmittel aufgelösten Katalysator
aus einer Metallverbindung in Kontakt bringt, um
das verbleibende im nicht belichteten Teil
adsorbierte chemische Adsorptionsmittel zu
polymerisieren und dadurch Polyacetylenbindungen in trans-
Konfiguration herzustellen, und den mit
Katalysator behandelten monomolekularen Film unter einer
inerten Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl
bestrahlt, um eine weitere Polymerisation zu
bewirken und dadurch ein hochorientiertes konjugiertes
Polymer vom Polyacentyp herzustellen.
95. Verfahren nach Anspruch 94, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
96. Verfahren nach Anspruch 95, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
97. Verfahren nach Anspruch 95, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
98. Verfahren nach Anspruch 94, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
99. Verfahren nach Anspruch 94, bei dem die
Metallverbindung Mo, W oder Ta enthält.
100. Verfahren nach Anspruch 94, bei dem eine
organische Zinn- oder organische Wismutverbindung als
Co-Katalysator verwendet wird.
101. Verfahren zur Herstellung eines organischen
monomolekularen Films, bei dem man durch Adsorption
eines chemischen Adsorptionsmittels mit einem
Ethersauerstoffatom in seiner Hauptkette einen
monomolekularen Film auf der Oberfläche einer
Basisplatte ausbildet, wobei das Adsorptionsmittel wie
in Anspruch 1 definiert mindestens eine
Diacetylengruppe und eine -SiCl-Gruppe an einem
Molekülende aufweist, den monomolekularen Film reibt, um
die Moleküle des chemischen Adsorptionsmittels zu
orientieren, den orientierten monomolekularen Film
mit einem in einem organischen Lösungsmittel
aufgelösten Katalysator aus einer Metallverbindung in
Kontakt bringt, um das chemische Adsorptionsmittel
an der Diacetylengruppe zu polymerisieren und
dadurch Polyacetylenbindungen in trans-Konfiguration
herzustellen, und den mit Katalysator behandelten
monomolekularen Film unter einer inaktiven
Atmosphäre mit einem Hochenergiestrahl bestrahlt, um
eine weitere Polymerisation zu bewirken und
dadurch ein hochorientiertes konjugiertes Polymer.
vom Polyacentyp herzustellen.
102. Verfahren nach Anspruch 101, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel III
dargestellt wird, in der R7 und R8 jeweils
unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Halogen
bedeuten, l3, m3 und n3 0 oder größere ganze Zahlen
sind, die Summe aus l3, m3 und n3 5 bis 25 beträgt
und a3 1 ist.
103. Verfahren nach Anspruch 102, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine der durch die folgende
Formel dargestellten Verbindungen ist:
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub3;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-(CH&sub2;)&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;,
CH&sub3;-CH&sub2;-C C-C C-(CH&sub2;)&sub6;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3; und
H-C C-C C-(CH&sub2;)&sub5;-O-(CH&sub2;)&sub3;-SiCl&sub3;.
104. Verfahren nach Anspruch 101, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel eine -SiH-Gruppe oder eine
-CH=CH&sub2;-Gruppe am anderen Molekülende aufweist.
105. Verfahren nach Anspruch 101, bei dem das chemische
Adsorptionsmittel durch die folgende Formel IV
dargestellt wird, in der X2
(wobei R11 und R12 jeweils unabhängig voneinander
H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen sind) oder CH&sub2;=CH- bedeutet, R9 und R10
jeweils unabhängig voneinander H, eine Alkyl- oder
Alkoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Halogen bedeuten, l4, m4 und n4 0 oder größere
ganze Zahlen sind, die Summe aus l4, m4 und n4 5
bis 25 beträgt und a4 1 ist.
106. Verfahren nach Anspruch 101, bei dem die
Metallverbindung No, W oder Ta enthält.
107. Verfahren nach Anspruch 101, bei dem eine
organische Zinn- oder Wismutverbindung als
Co-Katalysator verwendet wird.
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