極性切り替える上層は,10nm未満のブロックコポリマードメインの指向を可能にします
Christopher M Bates1, Takehiro Seshimo, Michael J Maher
1Department of Chemistry, University of Texas at Austin, Austin, TX 78712, USA.
まとめ
研究者らは,ブロックコポリマーの自己組み立てを改善するために,新しいポリマートップコートを開発しました. この技術は,先進的な材料と電子機器にとって不可欠なナノスケール機能の正確な制御を可能にします.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ポリマー化学のポリマー化学について
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- 高相互作用パラメータ (χ) は,ブロックコポリマー (BCP) が10ナノメートル未満の特徴に自己組み立てられるために不可欠です.
- 高χのBCPにおける異なった界面エネルギーは,望ましい薄膜ドメイン方向の形成を妨げます.
研究 の 目的:
- 制御されたBCP機能の整合を達成するための方法を開発する.
- BCP薄膜におけるインターフェイス力に関連する課題を克服するために.
主な方法:
- マレインアンヒドリドと他の2つの成分を使用して,設計および合成されたポリマートップコート.
- リング開いた酸塩の形状の水溶液からスピンコーティングを介して上層塗料を塗布しました.
- アンヒドリドをリフォームするために熱アニリングを使用し,BCPアラインメントのための中性層を作成しました.
主要な成果:
- 新規のトップコートアプローチを使用して,BCPの特徴の成功アライメントが実証されました.
- BCPで15nmの線幅を持つ垂直の特徴を達成した (ポリ・スチレン・ブロック・トリメチルシリル・スチレン・ブロック・スチレン).
- 9nmの線幅を持つ垂直の特徴が,ポリ・トリメチル・シリル・ステリン・ブロック・ラクチドのBCPで得られた.
結論:
- 開発されたトップコート戦略は,BCPのインターフェイス力を効果的に軽減します.
- この方法により,BCP薄膜形態の正確な制御が可能になり,単一の熱冷却の限界を上回ります.
- このテクニックは,10ナノメートル未満の特性を生み出すために様々なBCPシステムに適用できます.
関連する概念動画
Characteristics and Nomenclature of Copolymers
Copolymers are the products obtained from the polymerization of multiple monomer species. So, in a polymer chain itself, there can be multiple repeating units that come from different monomers. The process of synthesizing a polymer from different monomer species is called copolymerization. When two monomers are involved, the polymer is known as a bipolymer. Polymers with three and four monomers are termed terpolymers and quaterpolymers, respectively. Figure 1 depicts the copolymerization of...
Molecular Shape and Polarity
Dipole Moment of a Molecule
Cationic Chain-Growth Polymerization: Mechanism
The cationic polymerization mechanism consists of three steps: initiation, propagation, and termination. In the initiation step of the polymerization process, the π bond of a monomer gets protonated by the Lewis acid catalyst, which is formed from boron trifluoride and water. The protonation of the π bond generates a carbocation stabilized by the electron‐donating group. In the propagation step, the π bond of the second monomer acts as a nucleophile and attacks the generated carbocation,...
Polymer Classification: Stereospecificity
Polymerization generates chiral centers along the entire backbone of a polymer chain. Accordingly, the stereochemistry of the substituent group has a significant effect on polymer properties. Polymers formed from monosubstituted alkene monomers feature chiral carbons at every alternate position in the polymer backbone. Relative to the predominant orientation of substituents at the adjacent chiral carbons, the polymer can exist in three different configurations: isotactic, syndiotactic, and...
Anionic Chain-Growth Polymerization: Overview
The polymerization process that involves carbanion as an intermediate is called anionic polymerization. It is also a type of addition or chain-growth polymerization. Anionic polymerization gets initiated by a strong nucleophile such as an organolithium or a Grignard reagent. The most commonly used initiator for anionic polymerization is butyl lithium. Monomers involved in anionic polymerization must possess a vinyl group bonded to one or two electron-withdrawing groups. For instance,...
Polarity of the Cytoskeleton
The intrinsic polarity of cells can be primarily attributed to two factors- i) the asymmetric accumulation of mobile components such are regulatory molecules and subcellular components across the cell and ii) the orientation of polar cytoskeletal filaments that make up the cytoskeletal networks, specifically microfilaments, and microtubules arranged along the axis of polarity. Interactions between the cytoskeletal filaments are crucial for the establishment and maintenance of the polar nature...


