(57)【要約】本発明は、サポートの表面に触媒部位を形成する方法に関していて、電界及び／又は磁界にさらされるときに移動できるとともに、基板の表面で触媒トレース又は改質を成すように構成されている、天然材料のエレメント（４）を含有する液状膜（３）を、前記表面に付着し、この界の影響のもとで、前記天然材料エレメントの少なくとも一部が基板表面のゾーンに移動して集まるように、前記膜に電界及び／又は磁界を印加し、基板表面の前記天然のエレメントによって残ったトレースが、前記トレースの位置に前記触媒部位を形作るように残るようにしながら、基板表面の天然材料と液状膜とを除去することから成り立っている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に触媒部位を形成する方法であって、
それらが電界及び／又は磁界にさらされるときに移動できるとともに、前記基板の表面で触媒トレース又は改質を成すことができる、天然材料のエレメント（４）を含有する液状膜（３）を、前記表面に付着し、
この界の影響のもとで、天然材料の前記エレメントの少なくとも一部が前記基板表面のゾーンに移動して集まるように、前記膜に電界及び／又は磁界を印加し、
前記基板表面の天然材料の前記エレメントによって残った触媒トレースが、これらのトレースの位置に前記触媒部位（１４）を形作るように残るようにしながら、前記天然材料と前記液状膜とを除去することを特徴とする前記方法。
【請求項２】
前記電界及び／又は磁界に敏感に反応する粒子（５）を搬送する天然材料を用いており、これらの粒子が前記液状膜と前記天然材料との除去後に前記基板表面の前記触媒部位を形作ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
金属から成る粒子を搬送する天然材料を用いることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
それが基板表面の前記ゾーンに導かれるときに、生物学的及び／又は化学的な作用を介して前記基板表面を改質できる天然材料を用いていて、これらの改質されたゾーン（３６）が前記触媒部位を形作ることを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記除去する動作は乾燥によって行われることを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記除去動作後に、スペース設定された前記材料の、特にアイランド（１５、２７、３９）を形作るように、前記触媒部位の前記触媒トレース上に選択的に付着できる材料を付着する動作を行うことを特徴する前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
ガスと固体との又は液体と固体との反応によって前記付着動作を行うことを特徴する請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の表面で触媒部位を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドキュメントＦＲ−Ａ−９７  １９  １５８は、基板の表面での気体と固体との反応により、材料の付着物の成長を局部的に促す方法を述べている。そのために、そのドキュメントでは、触媒サポートに、同じ材料の薄膜を接着して、その上に、サポートのものと比べると結晶構造に関してわずかな非方位性を呈することが提案されている。この非方位性を補償すると、接着部の界面に位置するとともに構造全体にわたって障害を招くことになる、完全に組織化された欠陥又は転位を生じることになるが、特に、組織化された障害部が生成する薄膜の表面にまで達する。これらの組織化された障害部は、前述の付着物の成長が促される部位を形作ることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述の技術には、具体性又は可能性に関して多くの難点がある。
本発明の課題は、前述のものと完全に異なる、基板の表面に触媒部位を形成する方法にある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、この方法は、それらが電界又は磁界或いはその両方にさらされるときに移動できると共に基板の表面で触媒トレース又は改質を成すことができる、天然材料のエレメントを含有する液状膜を、前述の表面に付着すると共に、この界の影響のもとで、天然材料の前述のエレメントの少なくとも一部が基板表面のゾーンに移動して集まるように、前述の膜に電界又は磁界或いはその両方を印加すると共に、基板表面の天然材料の前述のエレメントによって残った触媒トレースが、これらのトレースの位置に前述の触媒部位を形作るように残るようにしながら、天然材料と液状膜と除去している。
【０００５】
本発明の変形例によれば、この方法は、前述の電界又は磁界或いはその両方に敏感に反応する粒子を搬送する天然材料を用いており、これらのエレメントが液状膜と天然材料との除去後に基板表面の前述の触媒部位に残っている。
【０００６】
本発明によれば、この方法は、金属エレメントを搬送する天然材料を用いて好都合に構成している。
【０００７】
本発明の別の構成によれば、それが基板表面の前述のゾーンに導かれるときに、生物学的又は化学的或いはその両方の作用を介して基板表面を改質できる天然材料を用いていて、これらの改質されたゾーンが前述の触媒部位を形作っている。
【０００８】
本発明によれば、前述の除去する動作は乾燥によって行われる。
【０００９】
本発明によれば、この方法は、前述の除去動作後に、スペース設定された前述の材料の特にアイランドを形作るように、前述の触媒部位の前述の触媒トレース上に選択的に付着できる材料を付着する動作を好都合に行っている。
【００１０】
本発明によれば、この方法は、ガスと固体との又は液体と固体との反応によって、前述の付着動作を好都合に行っている。
全体的に、用語“触媒部位”は、材料の付着を導くことができる反応が、促される位置を意味している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、非制限的な事例を用いて記載し、図面で図解しながら、触媒部位を得る種々のモードを検討すると、より明確に理解されるものと思われる。
−  図１〜４は、触媒部位を得る第一のモードの主要ステップを示す。
−  図５〜８は、触媒部位を得る第二のモードの主要ステップを示す。
−  図９〜１３は、触媒部位を得る第三のモードの主要ステップを示す。
【００１２】
例１
図１を参照すると、平行六面体の形状で、好都合に、上面２を有する、電気絶縁材料から成る、基板又はサポート１があることが分かる。
天然の材料であり、微細サイズのエレメント４を含有する鉱物性又は水溶液の液状膜３が、この表面２に付着する。この膜３は、それが実質的に一定の厚みとなり、天然材料のエレメント４が好都合に均等に液状膜３に分布するように付着されている。
この天然材料は、これらのエレメント４が、その周辺上及び／又はその膜内部で、金属又は溶融金属から成る粒子５を含有するように選択される。
【００１３】
図２を参照すると、電気導電性平行プレート６と７が、これらのプレートが液状膜３の対向ゾーン８と９と接触するように、基板１の表面２の末端に置かれている。
プレート６と７は、スイッチ１１のような制御手段を介して、電気エネルギー源１０に接続している。
この制御手段１１を作動すると、プレート６と７に電気エネルギーが供給され、電界又は磁界が液状膜３に生成される。
天然材料のエレメント４は、それらが送る金属粒子５に印加される、この電界の影響の下で、液状膜３に移動又は泳動して、生成した電界のフィールド・ラインに実質的に対応するゾーン１２上に集まる。
【００１４】
図３に示すように、基板１が、加熱手段１３ａとガス・インレット１３ｂとを具備するオーブン１３に置かれている。約１０００度の温度と金属粒子５を低減させる雰囲気が、低減した粒子５から成るトレースを維持するが基板１の表面２のそれらの間隔と位置とを実質的に変更せずに、乾燥により、液状膜３を除去し、天然材料のエレメント４を減少するように維持されている。
それは、天然材料のエレメント４が運んだ金属粒子５が付着するか又は基板１の表面２のゾーン１２上に残る結果になり、そこに、それらが移動して、これらのゾーンは互いに平行する直線に実質的に沿って形成されている。
【００１５】
残っている金属粒子５の位置に形成され、基板１の表面２に系統的に分布している、触媒部位１４が、基板１のフェース２上に生成される。
表面２が約２ｃｍの幅で約５ｃｍの長さのときに、液状膜３の厚みは０．１ｍｍと１ｍｍの間になり、天然材料のエレメント４の濃度は、ミリリットルあたり蛋白質の０．５マイクログラムと５マイクログラムの間になり、それ自体が周知のように、大量の蛋白質から成るバクテリアになる。金属粒子は、全体的にマイクロ未満になる。
【００１６】
図４に示すように、反応ガスの混合物は、ナノメータのチューブ又はシリンダー１５から成るアイランドの発生又は成長を、基板１の表面２の組織化された触媒部位１４に好都合に付着により引き起こすために、オーブン１３に注入できる。
実施例の一例では、基板１はシリコン酸化物でよい。天然材料のエレメント４は、チオバチルス・ファミリーのバクテリアでよく、それらの膜内部で又はそれらの周辺で、鉄酸化物の粒子５を運ぶことができる。
水素の下げられた雰囲気の下での乾燥と低減後に、鉄のナノメートルの粒子の触媒部位１４が生成される。
そこで、二酸化炭素のような炭素と水素とに基づく雰囲気の下でのガスと固体との反応による付着により鉄の粒子上に炭素から成るナノメートルのチューブとシリンダー１５から成るアイランドの発生又は成長により進めることができる。
【００１７】
例２
図５を参照すると、前述の例のように、天然材料のエレメント１９を含有する鉱物性の液状膜１８が付着している上面１７を有する基板又はサポート１６がある。
本基板又は本基板自体の表面１７又は上部層を形作る材料又は物質は、天然材料が生物学的及び／又は化学的な反応により基板表面を変更できるように選択される。
【００１８】
図６を参照すると、天然材料のエレメント１９は、手段２３で制御される電気エネルギー源２２に接続する２つの対向プレート２０と２１とを介して電界又は磁界に好都合に直ちにさらされるので、天然材料のエレメント１９は、基板１６の表面１７のゾーン２４に移動して形作られることが、前述の例から分かる。
電界は天然材料のエレメント１９の位置を固定するように維持されるので、これらのエレメント１９は、それらが配置された位置で生物学的又は化学的作用又は腐食により、基板１６の表面１７を変える。
実施方式の変形として、基板は、天然材料のエレメント１９の生物学的又は化学的作用又は腐食を活性化するガス雰囲気が維持されるチャンバーに設けることができる。
【００１９】
図７に示すように、基板１６は、天然材料のエレメント１９と液体１８とを乾燥して除去する動作を行うように、加熱手段２５ａとガス・インレット２５ｂとを具備するオーブン２５に置かれる。
天然材料の粒子１９が導かれていた位置に、基板１６の表面１７のゾーン２４上にスペースが設けられた触媒部位２６を形作る腐食の触媒トレースが残っている。
実施例の例では、基板１６は、硫化物又は硫酸塩の微細層１６ａでカバーできて、天然材料は、選択された硫化物又は硫酸塩を溶解できる特性を有するチオバチルス・ファミリーのバクテリアから製作できる。
特に、層１６ａは硫化鉄から製作できるので、天然材料のエレメント１９による生物学的又は化学的腐食は、触媒部位２６を形作る、ゾーン２４に鉄の粒子を残すように、硫化鉄の微細層を消耗させる。
【００２０】
図８を参照すると、前述の例のように、基板１６の表面１７の組織化された触媒部位２６上に好都合に炭素のナノメータ・アイランド２７の発生と成長とを実現するために、オーブン２５に適切な反応ガスを注入できることが分かる。
【００２１】
例３
図９を参照すると、前述の例のように、天然材料のエレメント３１を含有する鉱物性の液状膜３０が付着している上面２９を有する基板又はサポート２８がある。
本例では、天然材料のエレメントは“静磁気の”バクテリアであり、それらが約０．３ミクロンの一般的にマグネットサムと呼ばれる強磁性の、又はフェリ磁性の粒子３１ａを含有しているという事実から、磁界で自らを配向させる特性を有している。
【００２２】
図１０に示すように、基板２８は、磁気システムのポール３２と３３の間に設けられていて、そこでは、ポールは表面２９の末端のいずれかの側に配置され、それは、生じた磁界のフィールド・ラインから決まるゾーン３４に移動して位置する、天然材料のエレメント３１の影響のもとで、磁界を生成する。
【００２３】
図１１に示すように、基板は、天然材料のエレメント３１と液体３０とを乾燥して除去するために、加熱手段３５ａとガス・インレット３５ｂとを具備して、オーブン３５に置かれている。ゾーン３４に組み込まれているマグネットサム３１ａから成る触媒部位３７は、基板２８の表面２９に残っている。
【００２４】
図１２に示すように、表面２９に残っているマグネットサム３１ａは、触媒部位３６を定めるマグネットサム３１ａのスペース設定と位置とを変えずに、付着層３７によって固定されている。
【００２５】
図１３を参照すると、ガスと固体との又は液体と固体との反応は、基板２８の表面２９で組織化されている触媒部位３６上に電解付着した炭素又は銅のような材料３９の発生又は成長及び薄い層３７の破壊を行うように、加熱手段３８ａとガス・インレット３８ｂとを具備するオーブン３８において、前述の例のように行われる。
【００２６】
上述の例より、触媒部位と生じた付着物のアイランドが、特に、電気接続エレメントとして、電子放出エレメントとして、又はクーロン・ブロッキング現象を用いるデバイスを作り出すエレメントとして、特に、エミッタ、電界効果トランジスタ、検出器、又はメモリのような半導体材料の製造の分野において、及び更に一般的にマイクロ・エレクトロニックの分野において、構成される材料に基づいて利用できることがわかる。
本発明は、前述の例に限定されない。添付の請求項により画定される趣旨から逸脱せずに多くの変形例が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】触媒部位を得る第一のモードの主要ステップを示す。
【図２】触媒部位を得る第一のモードの主要ステップを示す。
【図３】触媒部位を得る第一のモードの主要ステップを示す。
【図４】触媒部位を得る第一のモードの主要ステップを示す。
【図５】触媒部位を得る第二のモードの主要ステップを示す。
【図６】触媒部位を得る第二のモードの主要ステップを示す。
【図７】触媒部位を得る第二のモードの主要ステップを示す。
【図８】触媒部位を得る第二のモードの主要ステップを示す。
【図９】触媒部位を得る第三のモードの主要ステップを示す。
【図１０】触媒部位を得る第三のモードの主要ステップを示す。
【図１１】触媒部位を得る第三のモードの主要ステップを示す。
【図１２】触媒部位を得る第三のモードの主要ステップを示す。
【図１３】触媒部位を得る第三のモードの主要ステップを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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