ブロックコポリマーの自己アセンブリは非前例のない精密およびtunabilityのナノ構造材料を製作するための強力なボトムアップのアプローチとして出ました。 不透明ポリマーブロックの自然な傾向を活用して、注文されたドメインに分離することで、研究者は5〜100ナノメートルの長さスケールで球およびシリンダーから積層およびジャイロまで及ぶパターンを作成できます。 この機能は、半導体リソグラフィ、ナノテクノロジー、および複合材料の進化、および複雑化の分野での複合材料の進歩を可能にしています。

ブロックコポリマー自己組立の基礎

ブロックコポリマーは、同等に結合された2つ以上の化学的に異なるポリマーチェーンで構成されています。最も一般的なのは、線形ABダイブロックコポリマーとABAトリブロックコポリマーです。自己アセンブリプロセスは、ブロック間の熱力学的互換性によって駆動され、Flory-Hugginsインタラクションパラメータの対称性、および多重化Nの度が定量化されます。Nは、重要な値(約10.5)を、Flory-Hugginsインタラクションパラメータの対称性(=0.3)、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、および、

注文がずれるトランジション温度(T])や、セグレーション強度などの重要なパラメータは、分子量、ブロック組成、または温度を変更することによって調整できます。最近の作業は、高 αコポリマー(例えば、シリコンまたはフッ素含有ブロック)に焦点を当て、次世代電子に不可欠のサブ-5 nm 機能サイズを達成します。これらの基本を理解することは、自己ポリマーの動作を優先する重要な要素です。

加工技術・制御技術

平衡構造はよく理解されているが、練習でそれらを実現することは慎重な処理を必要とします。アニール、熱アニールし、指示された自己アセンブリ(DSA)を長期順序および制御されたオリエンテーションを達成するために主要な方法です。

溶剤および熱アニール

熱アニールは、ガラス転移温度(T[]])またはT[ODTを加熱し、チェーンを低エネルギー構成に再編成できるようにします。これは多くのコポリマーに対して直進するが、熱分解または基質劣化によって制限されることがあります。他の手では、溶媒を溶媒する溶媒を溶媒し、溶媒率を低減し、ポリマーを分解します。

直接自己組立(DSA)

DSAは、コポリマードメインの注文を導くために基質上の地質または化学パターンを使用しています。 Chemoepitaxyは、ラメラや円筒形のドメインを揃える表面エネルギーの違いで化学ストライプを採用していますが、 graphoepitaxyは、コポリマーとインダジュー登録を合成するために、物理的なトレンチを使用します。 DSAは、光学リソグラフィーとうまく統合されており、 半導体製造装置]と[F]を積層する3つの複合材料を生成します。 [FTAF]と[F]は、複雑な形状を3つの複合材料にするために、DSAが使用されています。

高度な特徴化技術

ナノ構造の微細構造をサブ-100 nm スケールで観察し、定量化する高度なツール。原子力顕微鏡(AFM)は、表面をトポグラフィと相相性画像を提供し、ドメイン形状を明らかにし、注文をしています。 格子発生小角X線散乱(GISAXS)と合成技術 プローブバルク構造を統計的意義に抽出し、ドメイン間隔を抽出し、方向分布を抽出し、NELT 方向に示すように、これらを横断する電子回路を解析します。 [F] 特に、電子回路図を解析する場合には、電子回路図を同定する。

最近の投稿

過去5年間で画期的な進歩は、古典的な形態を超えた拡張ブロック共重合自己集合体を持っています。 ポリ(トリメチルシルスチレン-b-polylactide)やポリ(ビニルピリジン-b-オリゴ糖)などの新しい高- αコポリマーは、サブ3 nmの機能を有効にします。 均質ポリマーまたはナノ粒子が、他の構造体を導いたり、関数的な構造を遮断したり、分子構造を最適化したり、他のモデルを最適化したりすることができます。 [分子構造] または構造を最適化する。 [分子構造] 分子構造を最適化する。

ブロックコポリマーブレンドとハイブリッド

二つのブロック共重合体を混合したり、無機ナノ粒子を追加したりすると、構造ライブラリが拡大します。対称および非対称の分岐の共同アセンブリは、ネットワークやチェックボードパターンを相互に伝達する収量をもたらします。ゴールドまたはシリカナノ粒子は、選択的に1つのドメインインパートプリズムまたは触媒機能に分離します。そのようなハイブリッド材料は、センサー、触媒、および誘電鏡に有望です。

拡張性と統合

産業用の採用、ロールツーロール加工、および急速な熱アニールは、製造とスループット互換性のある大型フィルムを処理するために開発されました。 DSAと組み合わせて、これらの方法は、EUVのリソグラフィ対応プロセスのために精製され、高価な三パターンの手順の必要性を減らすようになりました。

ブロックコポリマー自己組立によるナノ構造材料の応用

ブロック共重合ナノ構造の精度と調整性は、複数の業界に先立って有効になっています。

エレクトロニクスとリソグラフィ

最も成熟したアプリケーションは、DSAがサブ10 nmの接触穴とライン/スペースパターンを作成するために使用される半導体リソグラフィです。 東芝、IBM、およびIMECは、論理およびメモリデバイス用のパイロットラインにDSA統合を実証しています。 ブロックコポリマーテンプレートは、シリコン、窒化ケイ素、および金属層へのパターン転送用のマスクとして機能し、ナノスケールトランジスタ、相互接続、およびハードドライブ用のビットパターンメディアを有効にします。

医薬品・医薬品の配送

共重合体ミクロレ、ベジクル(重合体)、およびリトトロピック液結晶相をブロックすると、制御されたリリースのために広く研究されています。 別の領域内の親水性および疎水性薬をロードする能力、反応ブロック(pH、温度、赤色)と組み合わせることで、ターゲットにされたデリバリーを削減する。 例えば、 医薬品の国際ジャーナルナノ粒子細胞の細胞とタンパク質の分裂細胞の分裂を促進します。 ナノ粒子細胞および細胞の分裂組織は、細胞の細胞の分裂および細胞分裂を促進します。

エネルギー貯蔵および転換

ナノ構造ブロック共重電は、リチウムイオン電池の共重電性電解物は、イオン伝導性領域間の経路を打ち分けることによる高いイオン伝導性を提供します。また、剛性ブロックは機械的完全性を提供します。同様に、共重合性粘度炭素(炭化による)をブロックすることで、優れた表面面積と速度能力を有するスーパーキャパシタ電極として使用されます。有機体内で、ブロック共重合コンパチビライザーは、多重体結合体を安定させ、変形性を向上させ、長期的効率性を高めます。

チャレンジと未来の方向性

驚くべき進歩にもかかわらず、いくつかの課題は持続します。欠陥のないウェーハスケール領域上の完璧な長距離注文を達成することは困難です。欠陥のアニヒレーションキネティックスは遅く、欠陥はデバイス性能を低下させる可能性があります。さらに、多くの高- のコポリマーは、高価で、合成が困難である専門モノマーを必要とします。フラミンまたはシリコン含有ブロックに関する環境問題は、よりグリーンな代替品を要求します。先に見て、ブロックポリマーの統合は、自動生成と自動生成材料を組み合わせて、新しい材料を生成し、自動生成し、材料を促進します。

コンテンツ

ブロックコポリマーの自己アセンブリは、魅力的な科学現象から実用的なナノファブリケーションプラットフォームに成熟しました。高分子のポリマー、方向アセンブリ、および直感的な特徴化の進歩により、5 nm、複雑な3D形態、およびデバイスへの統合の下の機能サイズが有効になっています。次世代のコンピュータチップからターゲットを絞った医薬品の配信まで、アプリケーションの幅を広げ、これらのナノ構造材料の汎用性を把握します。合成化学として、複雑な3D形態、および複合体を構成するような、および複雑な構造を構成するような、より包括的な構造を構成する、より広範囲に変える、より包括的な構造を構成します。