Selbstassamblierung & Kontaktdruck
Molekulare Selbstassemblierung
Unter molekularer Selbstassemblierung (MSA) wird die Organisation von Molekülen ohne Anleitung oder Steuerung durch eine externe Quelle verstanden. Die Selbstassemblierung kann in der Natur spontan erfolgen. Ein Beispiel hierfür ist die Selbstassemblierung der Lipiddoppelschichtmembran in Zellen. Die genaue und kontrollierte Anwendung von intermolekularen Kräften kann zu neuen und bisher unerreichten Nanostrukturen führen.
Bei der Selbstassemblierung ist die endgültige (gewünschte) Struktur in der Form und den Eigenschaften der verwendeten Moleküle „kodiert“. Selbstassemblierte Monoschichten (SAM) nutzen relativ schwache intermolekulare Wechselwirkungen zwischen bestimmten Arten organischer Moleküle als treibende Kraft für die Organisation. Dazu gehören die elektrostatische Wechselwirkung zwischen entgegengesetzt geladenen Polyelektrolyten, die Affinität zwischen Thiolen und Goldoberflächen oder zwischen Phosphonsäuren und oxidischen Oberflächen.
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Thiole und Goldoberflächen
Mehrere Kräfte sind Antriebsfaktoren für die Organisation von Alkylthiolen auf einer Goldoberfläche. Zusätzlich zu den starken Schwefel-Gold-Wechselwirkungen (~45 kcal/mol), die eine relativ starke Bindung der filmbildenden Moleküle an die Oberfläche ermöglichen, senken die hydrophoben Wechselwirkungen zwischen Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen in den Alkylthiolmolekülen auch die Gesamtoberflächenenergie erheblich, insbesondere wenn die Alkylkette mindestens zehn Kohlenstoffatome enthält.
Wir bieten verschiedene hochreine Thiolmaterialien für eine Vielzahl von Anwendungen im Bereich der Selbstassemblierung an, von der Soft-Lithographie bis hin zum chemischen und biologischen Nachweis, kategorisiert nach der Art der Thiolgruppen:
- Alkylthiole (mit -CH3-Endgruppen)
- Funktionalisierte Thiole
- Dithiole
- Ring-Thiole
- Geschützte Thiole
Phosphonsäuren und Oxidoberflächen
Wir bieten eine Auswahl an Phosphat- und Phosphonatmaterialien an, um die Auswahl an Substraten für die Herstellung von selbstassemblierten Monoschichten über Gold hinaus zu erweitern. Unsere polaren sauren Moleküle interagieren mit verschiedenen Metalloxidoberflächen (z. B. Al2O3, Ta2O5, NbO5, ZrO2 und TiO2) und bilden Filme mit einem ähnlichen Ordnungsgrad wie der von Alkylthiol-SAM auf Gold.
Nanoprägelithographie
Die Nanoprägelithographie (NIL) ist ein Verfahren zur Erzeugung von Mikro- und Nanostrukturen in harten Polymeren, bei dem eine starre Vorlage mit Oberflächenrelief in einen dünnen thermoplastischen Polymerfilm gepresst wird, der dann bis nahe an oder im Allgemeinen über Tg erhitzt wird. Das Verfahren bietet die Möglichkeit, Nanobauelemente in hoher Stückzahl herzustellen, erfordert keine komplizierten Werkzeuge und ermöglicht die Replikation im Nanomaßstab für die Datenspeicherung.
Wir bieten eine Reihe von Nanoprägematerialien an, wie z. B. Poly(methylmethacrylat) (PMMA) und andere thermoplastische und duroplastische Polymere (z. B. Polydimethylsiloxan PDMS und Polyphthalaldehyd), um die Prägung und die nachfolgenden Ätzschritte zu optimieren.
Soft-Lithographie
Bei der Soft-Lithographie werden „weiche“ Elastomere mikrogeformt und geprägt, um Strukturen zu erzeugen oder zu replizieren. Beim Mikrokontaktdruck (mCP) wird eine Monoschicht eines Materials auf einen elastomeren Stempel aus Poly(dimethylsiloxan) (PDMS) gedruckt, nachdem ein gleichmäßiger Kontakt zwischen Stempel und Substrat hergestellt wurde. Oberflächenreliefstrukturen im Submikrometerbereich können leicht in PDMS eingebracht werden, indem die Polymere gegen eine lithographisch vorbereitete Vorlage gehärtet werden. Der Vorteil von mCP liegt in der Möglichkeit, Oberflächen im Submikrometerbereich chemisch zu strukturieren. Ein elastomerer Stempel wird mit kleinen Molekülen (Thiolen oder Silanen) eingefärbt und gegen ein sauberes Substrat (Gold- oder Siliziumwafer) gedrückt. An den Stellen, an denen der Stempel die Oberfläche berührt, wird eine Monoschicht auf das Substrat übertragen. Ein zweites Thiol oder Silan wird dann zum Auffüllen des Hintergrunds verwendet, um eine chemisch strukturierte Oberfläche zu erhalten.
Wir bieten eine umfassende Auswahl an Silan-, Thiol- und PDMS-Materialien für Ihre Anwendungen, die präzise Mikro- und Nanostrukturen erfordern.
Zugehörige Produktressourcen
- Article: Self-Assembled Nanodielectrics (SANDs) for Unconventional Electronics
Review the potential of self-assembled multilayer gate dielectric films fabricated from silane precursors for organic, inorganic, and transparent TFT and for TFT circuitry and OLED displays.
- Article: Molecular Self-Assembly on Gold Using Thioacetates
- Article: Deposition Grade Silanes for Sol-Gel Processes
Deposition Grade Silanes, fully characterized by chemical analysis and nuclear magnetic resonance (NMR) with greater than 98% purity, for Sol-Gel Processes.
- Article: Introduction to Molecular Self-Assembly
Molecular self-assembly is the assembly of molecules without guidance or management from an outside source. Of the approaches for molecular self-assembly, two strategies have received significant research attention – electrostatic self-assembly and self-assembled monolayers.
- Article: Preparing Self-Assembled Monolayers
SAMs are versatile surface coatings for chemical resistance, bio-compatibility, sensitization, and molecular recognition for sensors and nano fabrication.
- Article: Lithography Nanopatterning Tutorial
Lithography, based on traditional ink-printing techniques, is a process for patterning various layers, such as conductors, semiconductors, or dielectrics, on a surface.
- Article: Carborane Thiols: A New Family of Self-Assembly Materials
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