(57)【要約】  本発明は、a)前処理された所定のパターン/領域を材料に達するまで放射線を照射すること；b)材料を処理して、前処理されたパターン/領域に反応性基を生成させること；およびc)原子層堆積法によって材料をドーピングして、ドーパントがドーピングされたパターン/領域を材料に生成させることを特徴とする、材料を選択的にドーピングする方法に関する。本発明はさらに、選択的にドーピングされた材料、選択的にドーピングされた材料を製造するためのシステム、および前記方法の使用に関する。
2008503434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
a)  前処理された所定のパターン/領域を、材料に達するまで放射線処理すること；
b)  材料を処理して、前処理されたパターン/領域に反応性基を生成させること；および
c)  原子層堆積法によって材料にドーピングを行い、ドーパントがドーピングされたパターン/領域を材料に形成させること；
を特徴とする、材料を選択的にドーピングする方法。
【請求項２】
工程a)において、電離放射線および/または非電離放射線を使用して、前処理された所定のパターン/領域を、材料に達するまで放射線処理することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
工程b)において、材料を気体物質および/または液体物質で処理して反応性基を生成させることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
工程b)において、材料を、水素および/または水素化合物を含んだ気体および/または液体で処理して反応性基を生成させることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
反応性基が、OH基、OR基、SH基、および/またはNH1-4基であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ドーパントが、エルビウム、イッテルビウム、ネオジム、およびセリウム等の希土類金属；ホウ素やアルミニウム等のホウ素族の物質；ゲルマニウム、スズ、およびケイ素等の炭素族の物質；リン等の窒素族の物質；フッ素等のフッ素族の物質；および/または銀；を含めた１種以上の物質を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
材料が、ガラス、セラミック、ポリマー、金属、および/またはこれらの複合材料であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
材料が多孔質ガラス材料であることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
1つの放射線ビームの強度又は2つ以上の放射線ビームの交差箇所における強度を、前処理された所定のパターン/領域を生成するように制御することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも2つの異なった方向からの工程a)における放射線を、前処理されたパターンを材料中に三次元状態で生成するように方向付けすることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
光導波管が材料中に三次元状態で得られることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
光ファイバーの製造において使用される多孔質ガラス予備成形物中に張力発生領域が形成されることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
光導波管を平面上に形成することを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
a)  前処理された所定のパターン/領域を、材料に達するまで放射線処理すること；
b)  材料を処理して、前処理されたパターン/領域に反応性基を生成させること；および
c)  原子層堆積法によって材料にドーピングを行い、ドーパントがドーピングされたパターン/領域を材料に形成させること
によって材料が得られることを特徴とする、選択的にドーピングされた材料。
【請求項１５】
工程a)において、電離放射線および/または非電離放射線を用いて、前処理された所定のパターン/領域を放射線処理することを特徴とする、請求項14に記載の材料。
【請求項１６】
工程b)において、材料を気体物質および/または液体物質で処理して反応性基を生成させることを特徴とする、請求項14または15に記載の材料。
【請求項１７】
工程b)において、水素および/または水素化合物を含んだ気体および/または液体で材料を処理して、反応性基を生成させることを特徴とする、請求項14〜16のいずれか一項に記載の材料
【請求項１８】
反応性基が、OH基、OR基、SH基、および/またはNH1-4基であることを特徴とする、請求項14〜17のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１９】
ドーパントが、エルビウム、イッテルビウム、ネオジム、およびセリウム等の希土類金属；ホウ素やアルミニウム等のホウ素族の物質；ゲルマニウム、スズ、およびケイ素等の炭素族の物質；リン等の窒素族の物質；フッ素等のフッ素族の物質；および/または銀；を含めた１種以上の物質を含むことを特徴とする、請求項14〜18のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２０】
材料が、ガラス、セラミック、ポリマー、金属、および/またはこれらの複合材料であることを特徴とする、請求項14〜19のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２１】
材料が多孔質ガラス材料であることを特徴とする、請求項20に記載の材料。
【請求項２２】
1つの放射線ビームの強度又は2つ以上の放射線ビームの交差箇所における強度を、前処理された所定のパターン/領域が得られるように制御することを特徴とする、請求項14〜21のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２３】
少なくとも2つの異なった方向からの工程a)における放射線を、前処理されたパターンが、材料中に三次元状態で得られるように方向付けすることを特徴とする、請求項14〜22のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２４】
光導波管が材料中に三次元状態で得られることを特徴とする、請求項23に記載の材料。
【請求項２５】
光ファイバーの製造において使用される多孔質ガラス予備成形物中に張力発生領域が形成されることを特徴とする、請求項14〜24のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２６】
光導波管が平面上に得られることを特徴とする、請求項14〜25のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２７】
前処理された所定のパターン/領域を、材料に達するまで放射線処理するための放射線供給源；
材料を処理して、材料の前処理されたパターン/領域に反応性基を生成させるための手段；および
材料にドーパントをドーピングして、ドーピングされたパターン/領域を材料に生成させるための原子層堆積装置
を含むことを特徴とする、請求項14〜26のいずれか一項に記載の選択的にドーピングされた材料を製造するためのシステム。
【請求項２８】
放射線供給源が、電離放射線および/または非電離放射線を発生する放射線供給源を含むことを特徴とする、請求項27に記載のシステム。
【請求項２９】
少なくとも2つの異なった方向からの放射線を方向付けするための少なくとも2つの放射線供給源を含むことを特徴とする、請求項27または28に記載のシステム。
【請求項３０】
請求項1〜13にいずれか一項に記載の方法の、光ファイバー、平面光導波管、および/または光導波管の製造と関連させた使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料に選択的ドーピングを実施するための請求項1に記載の方法、請求項14に記載の、選択的にドーピングされた材料、請求項27に記載の、選択的にドーピングされた材料を製造するためのシステム、および請求項30にしたがった使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドーピングされた材料が種々の物品の製造において使用されている。たとえば、光導波管の製造では、ドーピングされた多孔質ガラス材料が使用されている。光導波管とは、たとえばオプティカル・パワー(optical power)を伝達するために使用される、素子、光ファイバー、平面光導波管、および/または他の任意の類似素子を表わしている。
【０００３】
材料を調製し、材料にドーピングするための、そして材料の特性を変えるための種々の方法が従来から知られている。たとえば、CVD(化学蒸着)法、OVD(外付け蒸着)法、VAD(軸付け蒸着)法、MCVD(内付け蒸着)法、PCVD(プラズマ活性化化学蒸着)法、DND(ナノ粒子直接蒸着)法、およびゾルゲル法などを挙げることができる。
【０００４】
ガラス材料に関しては、水素は、二酸化ケイ素と作用してヒドロキシル基(OH基)を生成できる、ということが従来から知られている。ヒドロキシル基は、たとえば高温にて、ガラス材料を水素で処理することによって、ガラス材料の表面上に加えることができる。ヒドロキシル基はさらに、放射線処理と水素処理とを組み合わせることによって、ガラス材料の表面上に加えることもできる。このようにして、Si-H基とSi-OH基がガラス材料の表面上に生成される。
【０００５】
しかしながら、放射線処理と原子層堆積法(ALD法)との組み合わせによる材料の選択的ドーピングは、これまで知られていない。したがって、先行技術の方法は、材料の所定箇所にのみ材料を選択的且つ正確にドーピングすることができない。さらに、先行技術の方法では、たとえば、光導波管を実際の三次元状態で製造することは不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、材料をドーピングするのに使用されている公知の方法の問題点を解消することにある。
【０００７】
本発明の目的は特に、材料の所定箇所にのみドーパント層の形成を達成するように材料を選択的にドーピングする、新規で、簡単で、且つ正確な方法を提供することにある。本発明の目的は、材料の選択的変性を可能にする方法、したがって材料に所望の特性をもたらす方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、簡単な方法で正確且つ選択的にドーピングされた材料、選択的にドーピングされた材料を製造するためのシステム、および種々の目的に対する本発明の方法の使用を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
材料を選択的にドーピングするための本発明の方法、選択的にドーピングされた材料、選択的にドーピングされた材料を製造するシステム、および本発明の方法の使用は、特許請求の範囲に記載されている点を特徴とする。
【００１０】
本発明は完成された研究に基づいており、驚くべきことに、この研究によってa)第一に、前処理された所定のパターン/領域を、材料に達するまで放射線処理すること；b)次いで、材料を処理して、前処理されたパターン/領域に反応性基を生成させること；およびc)最後に、原子層堆積法によって材料をドーピングして、所望のドーパントがドーピングされたパターン/領域を材料に生成させること、を含む方法によって所定のドーピングパターン/領域を材料にもたらすことができる、ということがわかった。
【００１１】
本発明は、材料の所定箇所における、いわゆる前処理されたパターン/領域を放射線処理することによって、材料の非放射線処理部分以外のこれらの箇所に、ドーパント層を生成させるのに必要なかなり反応性の高い基を得ることができる、という観察に基づいている。ALD法においては、ドーパントが付着できる、いわゆる反応性基が材料中に必要とされる。反応性基が所定のパターン/領域に存在する場合は、前記箇所にドーパント層が生成され、材料の残部はドーピングされないままである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
所定のパターン/領域とは、所望する任意のパターン/領域(たとえば、直線、曲線、円形もしくは長方形のエリア、および他の任意の所定のパターン/領域)を表わしている。
【００１３】
前処理された所定のパターン/領域を放射線処理によって得るためには、電離放射線および/または非電離放射線を使用することができる。電離放射線の例としては、α線、β線，γ線、中性子線、およびX線などを挙げることができる。非電離放射線としては、たとえば、紫外線、可視光線、赤外線、高周波線、低周波線、および静的な電場と磁場などがある。所定のパターン/領域を材料に生成させる場合、1つの放射線ビームの強さまたは2つ以上の放射線ビームの強さを、交差箇所において制御しなければならない。
【００１４】
放射線処理後、材料を処理して、前処理されたパターン/領域に反応性基を生成させる。
【００１５】
反応性基とは、所定のドーパントが結びつくことができる任意の基(すなわち、ドーパントが当該基と、所望する所定のドーパント層を生成するように反応する)を表わしている。所定のドーパントの酸化物層や他の化合物の層を、例として挙げることができる。反応性基は、OH基、OR基(アルコキシ基)、SH基、NH1-4基、および/またはドーパントに対して反応性の他の任意の基であってよい。
【００１６】
反応性基を生成させる場合、所定の箇所/領域において放射線処理された材料を、気体物質および/または液体物質で処理することができる。ある実施態様では、水素および/または水素化合物を含有する気体および/または液体で材料を処理する。
【００１７】
反応性基を生成させた後、所望のドーパントを使用してALD法によって材料にドーピングする。言い換えると、材料の前処理されたパターン/領域に所望のドーパント層を成長させる。
【００１８】
ALD法においては、親物質を一度に全部、基材に導入する。それぞれの親物質パルスの後、基材を不活性ガスですすぎ洗いする。これにより、ある親物質の化学吸着された単層が表面に残る。この層が次の親物質と反応し、所望の材料の所定の部分単層が生成する。ALD法を使用すると、サイクルを必要な回数だけ繰り返すことによって、ドーパント層の厚さを正確に決定することができる。本発明においては、ALD法とは、従来の全てのALD法(たとえば、当業者にとっては明らかな、前記方法のあらゆる応用形および/または改良形)を表わしている。
【００１９】
ALD法において使用されるドーパントは、エルビウム、イッテルビウム、ネオジム、およびセリウム等の希土類金属；ホウ素やアルミニウム等のホウ素族の物質；ゲルマニウム、スズ、およびケイ素等の炭素族の物質；リン等の窒素族の物質；フッ素等のフッ素族の物質；銀；および/またはドーピングに適した他の任意の材料を含む1種以上の物質を含んでよい。この物質は、元素の形態であっても、化合物の形態であってもよい。
【００２０】
多孔質ガラス材料がALD法によってドーピングされる場合、ドーパントが前記反応性基と反応するにつれて、反応性基が材料から効率的に除去される。必要であれば、ドーピングした後に、反応性基と残留している可能性のある他の不純物を除去することによって、ドーピングされた材料を精製することができる。
【００２１】
選択的にドーピングされる材料とは、ガラス、セラミック、ポリマー、金属、および/またはこれらの複合材料を表わしている。本発明にしたがって処理されるセラミックとしては、たとえば、Al2O3、BeO、MgO、TiO2、ZrO2、BaTiO3などがある。本発明にしたがって処理されるセラミックはさらに、他の公知のセラミックであってもよい。ポリマーの例としては、タンパク質、多糖類、およびゴム等の天然ポリマー;熱可塑性プラスチックや熱硬化性プラスチック等の合成ポリマー;天然エラストマーや合成エラストマー等のエラストマー;などがある。金属は、それ自体公知の任意の金属、またはこれらの混合物であってよい。たとえば、Al、Be、Zr、Sn、Fe、Cr、Ni、Nb、およびCoなどを挙げることができる。金属さらに、他の任意の金属またはこれらの混合物であってもよい。上記に加えて、材料はさらに、ケイ素またはケイ素化合物を含んだ材料であってもよい。たとえば、3BeOAl2O36SiO2、ZrSiO4、Ca3Al2Si3O12、Al2(OH)2SiO4、およびNaMgB3Si6O27(OH)4などがある。
【００２２】
1つの実施態様においては、材料は多孔質ガラス材料である。ガラス材料は、ガラスを生成する従来の酸化物(たとえば、SiO2、B2O3、GeO2、およびP4O10)であってよい。ガラス材料はさらに、リンガラス、フッ化物ガラス、硫化物ガラス、および/または他の類似のガラス材料であってもよい。ガラス材料は、ゲルマニウム、リン、フッ素、ホウ素、スズ、チタン、および/または他の類似の物質を含む1種以上の物質を、部分的もしくは完全にドーピングすることができる。ガラス材料の例としては、K-Ba-Al-リン酸塩、Ca-メタリン酸塩、1PbO-1.3P2O5、1PbO-1.5SiO2、0.8K2O-0.2CaO-2.75SiO2、Li2O-3B2O3、Na2O-2B2O3、K2O-2B2O3、Rb2O-2B2O3、クリスタルガラス、ソーダガラス、およびホウケイ酸塩ガラスなどを挙げることができる。
【００２３】
多孔質ガラス材料は、たとえば、光ファイバーの製造において使用すべく意図されたガラス予備成形物であってもよい。多孔質ガラス材料はさらに、他の光導波管(たとえば、平面光導波管や三次元状態に対する光導波管)の製造において使用される多孔質ガラス材料であってもよい。
【００２４】
1つの実施態様においては、前処理されたパターンが三次元状態で材料に形成されるように、放射線を少なくとも2つの異なった方向から照射する。反応性基が前記パターン中に生成され、そのパターンが三次元状態にてドーピングされる。1つの実施態様においては、光導波管が三次元状態で得られる。
【００２５】
1つの実施態様においては、放射線が、ガラス予備成形物の所定箇所だけに前処理された領域を生成するように、ガラス予備成形物を、部分的に覆われた放射線供給源によって放射線処理し、次いで反応性基を生成させ、そして最後に、所望のドーパントの層を前記領域中に成長させることによって、光ファイバーの製造において使用される多孔質ガラス予備成形物中に張力発生領域が形成される。
【００２６】
1つの実施態様においては、所定のドーピングされたパターン/領域を平面上に放射線処理する。1つの実施態様においては、光導波管を水平に生成させる。
【００２７】
本発明の方法は、光導波管(たとえば、光ファイバー、平面光導波管、三次元状態での光導波管、または他の類似のエレメント)の製造と関連させて使用することができる。
【００２８】
材料を選択的にドーピングする場合、必要であれば、前記材料を従来の工程によってさらに処理することができる。たとえば、多孔質ガラス材料の選択的ドーピングにおいては、そして選択的にドーピングされた多孔質ガラス材料からの光ファイバーの製造においては、前記多孔質ガラス材料を精製し、焼結し、そしてたとえばドーピング後に延伸して光ファイバーにすることができる。材料を焼結するときに、材料中にドーパントを拡散させる。
【００２９】
本発明にしたがって選択的にドーピングされた材料を製造する場合、
前処理された所定のパターン/領域を、材料に達するまで放射線処理するための放射線供給源；
材料を処理して、反応性基を材料の前処理されたパターン/領域に生成させるための手段；および
材料にドーパントをドーピングして、ドーピングされたパターン/領域を材料に生成させるための原子層堆積装置
を含んだシステムを使用することができる。
【００３０】
本システムは、電離放射線および/または非電離放射線を生成する1つ以上の供給源を含んでよい。たとえば、本システムは、2つ、3つ、または4つ等の放射線供給源を含んでよい。
【００３１】
本システムは、放射線を少なくとも2つの異なった方向から照射するための少なくとも2つの放射線供給源を含んでよい。材料を2つ以上の異なった方向から放射すると、前処理されたパターン/領域を、三次元状態で材料に生成させることができる。
【００３２】
反応性基を生成させるための手段は、ガス物質および/または液体物質による材料の処理を可能にする従来の手段を含む。
【００３３】
ドーパント層を成長させるために使用されるALD装置は、従来のALD装置、および/または、当業者には明らかである従来のALD装置の応用形および/または改良形であってよい。
【００３４】
本システムは、選択的にドーピングされた材料をさらに処理し、そしてたとえば精製・焼結するための手段および/または装置をさらに含んでよい。
【００３５】
本発明の利点は、放射線処理と反応性基の生成とALD法とを組み合わせることで、材料の所定箇所における材料の選択的ドーピングが可能となる、ということである。放射線処理により、材料の所望箇所における正確なパターニングとドーピングが確実になされる。さらに、ALD法の使用により、ドーパント層厚さの所定の増大が正確に得られる。これにより、ドーパントの損失なしに正確な方法が達成される。
【００３６】
本発明の方法のさらなる利点は、材料を選択的にドーピングすることで、所定のドーパントの層を材料の所定のエリアに成長させることにより、材料(たとえば多孔質ガラス材料)の特性を所望のやり方で変えることができる、ということである。これにより、材料および/または材料から製造される物品の特性を、希望する所定の方法で変更することが可能となる。
【００３７】
本発明の方法のさらに別の利点は、本発明の方法により、所定の形状を有する三次元状態の光導波管の生成が可能になる、ということである。
【００３８】
ALD法によれば、従来の公知の方法〔たとえば、CVD(化学蒸着)法、OVD(外付け蒸着)法、VAD(軸付け蒸着)法、MCVD(内付け蒸着)法、PCVD(プラズマ活性化化学蒸着)法、DND(ナノ粒子直接蒸着)法、ゾルゲル法、または必要に応じて他の類似の方法〕によって製造される材料のドーピングが可能になるという点で、材料の選択的ドーピングにおいてALD法を使用することは、先行技術のドーピング法と比べて有利である。言い換えると、公知の方法によって製造された材料を保存し、そして所望する最終物品を得るために、必要に応じて、本発明にしたがって処理することができる。ALD法のさらなる利点は、希土類金属がドーピングされた材料(特にガラス材料)を製造するのに本方法を使用することができる、ということである。
【００３９】
本発明のさらなる利点は、本発明の方法が種々の物品(たとえば光導波管)の製造に適用できる、ということである。
【００４０】
以下に代表的な実施態様を挙げて、添付図面を参照しつつ本発明をより詳細に説明する。図1は、光ファイバーの製造に使用される多孔質ガラス予備成形物の、選択的放射線処理の原理を示している。
【実施例】
【００４１】
実施例1:  ファイバー予備成形物中におけるB2O3/SiO2領域の生成
【００４２】
光ファイバーの製造において使用される多孔質ガラス予備成形物中にB2O3ドープ領域を作り出すことによって、本発明(すなわち、材料の選択的ドーピングにおいて、放射線処理とALD法との組み合わせを使用すること)の機能を調べた。他の所定のドーパントを使用して得られる領域は、対応する方法で生成させることができる。
【００４３】
図1に示すように、先ず、二酸化ケイ素チューブ1の内側に二酸化ケイ素層2を、従来の方法で生成させた。放射線供給源5(多孔質二酸化ケイ素層の所定の部分/エリア3a,3bだけが照射されるよう、放射線カバー4で保護されている)をチューブ1中に導入した。放射線供給源5を、そのガラス予備成形物の全長に沿って運んだ。
【００４４】
放射線処理後、多孔質ガラス予備成形物を、複数のヒドロキシル基を含有する領域がガラス予備成形物の表面上に生成されるように水素ガスで処理した。
【００４５】
次いで、多孔質ガラス予備成形物をALD反応器中に導入し、反応器中にてB2O3層を成長させた。B2O3の親物質としては、たとえば、下記のような物質を使用することができる:
BX3、このときXは、F、Cl、Br、またはIである;
ZBX2、Z2BX、またはZ3B、このときXは、F、Cl、Br、またはIであり、Zは、H、CH3、CH3CH2、または他の幾つかの有機リガンドである;および
BX3、このときXは、酸素または窒素から配位したリガンド(たとえば、メトキシド、エトキシド、2,2,6,6-テトラメチルヘプタンジオン、アセチルアセトナート、ヘキサフルオロアセチルアセトナート、またはN,N-ジアルキルアセトアミジナート)である。
【００４６】
種々のボランBxHyやカルボランCzBxHyも親物質として使用することができる。例としては、B2H6、B4H10、CB5H9、またはこれらの誘導体〔たとえば、[M(η5-C5H5)x(C2B9H11)](式中、Mは金属である)〕などが挙げられる。
【００４７】
上記物質のほかに、リガンドが上記物質の組み合わせ物である場合の化合物も使用することができる。
【００４８】
本実験においては、(CH3)3Bを親物質として使用し、この物資を、多孔質ガラス材料の前処理領域に生成されたヒドロキシル基と反応させた。
【００４９】
本実験から、ドーパント層が、正確に放射線処理によって生成された前処理エリアにのみ作り出され、ガラスブランクの他の箇所には作り出されない、ということがわかった。
【００５０】
最後に、ALD法によってドーピングされた多孔質ガラス予備成形物を、選択的にドーピングされた多孔質ガラス材料から光ファイバーが製造されるよう、従来の工程によって処理した。
【００５１】
本発明は、上記の代表的な実施態様だけに限定されず、特許請求の範囲に規定されている本発明の要旨を逸脱することなく種々の改良形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】光ファイバーの製造に使用される多孔質ガラス予備成形物の、選択的放射線処理の原理を示している。
【図１】
2008503434.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月8日(2007.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
a)  材料の前処理された所定のパターン/領域を放射線処理すること；
b)  材料を処理して、前処理されたパターン/領域に反応性基を生成させること；および
c)  原子層堆積法によって材料にドーピングを行い、ドーパントがドーピングされたパターン/領域を材料に形成させること；
を特徴とする、材料を選択的にドーピングする方法。
【請求項２】
工程a)において、電離放射線および/または非電離放射線を使用して、材料の前処理された所定のパターン/領域を放射線処理することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
工程b)において、材料を気体物質および/または液体物質で処理して反応性基を生成させることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
【請求項４】
工程b)において、材料を、水素および/または水素化合物を含んだ気体および/または液体で処理して反応性基を生成させることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
反応性基が、OH基、OR基、SH基、および/またはNH1-4基であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ドーパントが、エルビウム、イッテルビウム、ネオジム、およびセリウム等の希土類金属；ホウ素やアルミニウム等のホウ素族の物質；ゲルマニウム、スズ、およびケイ素等の炭素族の物質；リン等の窒素族の物質；フッ素等のフッ素族の物質；および/または銀；を含めた１種以上の物質を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
材料が、ガラス、セラミック、ポリマー、金属、および/またはこれらの複合材料であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
材料が多孔質ガラス材料であることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
1つの放射線ビームの強度又は2つ以上の放射線ビームの交差箇所における強度を、前処理された所定のパターン/領域を生成するように制御することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも2つの異なった方向からの工程a)における放射線を、前処理されたパターンを材料中に三次元状態で生成するように方向付けすることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
光導波管が材料中に三次元状態で得られることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
光ファイバーの製造において使用される多孔質ガラス予備成形物中に張力発生領域が形成されることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
光導波管を平面上に形成することを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
a)  材料の前処理された所定のパターン/領域を放射線処理すること；
b)  材料を処理して、前処理されたパターン/領域に反応性基を生成させること；および
c)  原子層堆積法によって材料にドーピングを行い、ドーパントがドーピングされたパターン/領域を材料に形成させること
によって材料が得られることを特徴とする、選択的にドーピングされた材料。
【請求項１５】
工程a)において、電離放射線および/または非電離放射線を用いて、前処理された所定のパターン/領域を放射線処理することを特徴とする、請求項14に記載の材料。
【請求項１６】
工程b)において、材料を気体物質および/または液体物質で処理して反応性基を生成させることを特徴とする、請求項14または15に記載の材料。
【請求項１７】
工程b)において、水素および/または水素化合物を含んだ気体および/または液体で材料を処理して、反応性基を生成させることを特徴とする、請求項14〜16のいずれか一項に記載の材料
【請求項１８】
反応性基が、OH基、OR基、SH基、および/またはNH1-4基であることを特徴とする、請求項14〜17のいずれか一項に記載の材料。
【請求項１９】
ドーパントが、エルビウム、イッテルビウム、ネオジム、およびセリウム等の希土類金属；ホウ素やアルミニウム等のホウ素族の物質；ゲルマニウム、スズ、およびケイ素等の炭素族の物質；リン等の窒素族の物質；フッ素等のフッ素族の物質；および/または銀；を含めた１種以上の物質を含むことを特徴とする、請求項14〜18のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２０】
材料が、ガラス、セラミック、ポリマー、金属、および/またはこれらの複合材料であることを特徴とする、請求項14〜19のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２１】
材料が多孔質ガラス材料であることを特徴とする、請求項20に記載の材料。
【請求項２２】
1つの放射線ビームの強度又は2つ以上の放射線ビームの交差箇所における強度を、前処理された所定のパターン/領域が得られるように制御することを特徴とする、請求項14〜21のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２３】
少なくとも2つの異なった方向からの工程a)における放射線を、前処理されたパターンが、材料中に三次元状態で得られるように方向付けすることを特徴とする、請求項14〜22のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２４】
光導波管が材料中に三次元状態で得られることを特徴とする、請求項23に記載の材料。
【請求項２５】
光ファイバーの製造において使用される多孔質ガラス予備成形物中に張力発生領域が形成されることを特徴とする、請求項14〜24のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２６】
光導波管が平面上に得られることを特徴とする、請求項14〜25のいずれか一項に記載の材料。
【請求項２７】
材料の前処理された所定のパターン/領域に放射線処理するための放射線供給源；
材料を処理して、材料の前処理されたパターン/領域に反応性基を生成させるための手段；および
材料にドーパントをドーピングして、ドーピングされたパターン/領域を材料に生成させるための原子層堆積装置
を含むことを特徴とする、請求項14〜26のいずれか一項に記載の選択的にドーピングされた材料を製造するためのシステム。
【請求項２８】
放射線供給源が、電離放射線および/または非電離放射線を発生する放射線供給源を含むことを特徴とする、請求項27に記載のシステム。
【請求項２９】
少なくとも2つの異なった方向からの放射線を方向付けするための少なくとも2つの放射線供給源を含むことを特徴とする、請求項27または28に記載のシステム。
【請求項３０】
請求項1〜13にいずれか一項に記載の方法の、光ファイバー、平面光導波管、および/または光導波管の製造と関連させた使用。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は完成された研究に基づいており、驚くべきことに、この研究によってa)第一に、材料の前処理された所定のパターン/領域を放射線処理すること；b)次いで、材料を処理して、前処理されたパターン/領域に反応性基を生成させること；およびc)最後に、原子層堆積法によって材料をドーピングして、所望のドーパントがドーピングされたパターン/領域を材料に生成させること、を含む方法によって所定のドーピングパターン/領域を材料にもたらすことができる、ということがわかった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明にしたがって選択的にドーピングされた材料を製造する場合、
材料の前処理された所定のパターン/領域を放射線処理するための放射線供給源；
材料を処理して、反応性基を材料の前処理されたパターン/領域に生成させるための手段；および
材料にドーパントをドーピングして、ドーピングされたパターン/領域を材料に生成させるための原子層堆積装置
を含んだシステムを使用することができる。
【国際調査報告】
2008503434.tif 000004
2008503434.tif 000005
2008503434.tif 000006
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