[发明专利]用于使材料定向结晶的方法

权利要求书

1.用于使材料在衬底的至少一个面的表面区域上方定向结晶的方法，至少包括以下步骤：

i.在所述面上确定上方应形成晶体沉积的表面，所述表面称作目标区域；

ii.在所述面上以及所述目标区域的边缘处沉积用于形成结晶核的至少一个颗粒；

iii.使所述颗粒至少与待晶化的所述材料接触；

iv.将所述颗粒与所述待晶化材料之间的至少接触点暴露于有利于所述材料结晶的条件中，

所述方法的特征在于，所述颗粒的表面被至少一个对所述待晶化材料具有亲和性的基团部分功能化，所述基团具有至少一个单元，所述单元具有与所述待晶化材料的化学结构的至少一个部分相同或相似的化学性质，并且在步骤ii中沉积所述颗粒，以使所述基团暴露于待晶化区域的相对面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述目标区域上形成的晶体沉积由所述材料的单一单晶晶粒构成。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述颗粒是无机颗粒，尤其是其全部或部分地由氧化物形成，有利地由二氧化硅、氧化铝或钛酸钡形成，并且更具体地其是二氧化硅颗粒。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，对于芳香族化学性质的待晶化材料，使用表面被具有至少一个芳香单元、尤其是苯基单元的基团功能化的颗粒。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述部分功能化的颗粒通过以下方法获得：在其部分表面上显示出羟基官能团的颗粒上移植分子，除具有芳香族单元、尤其是苯基单元的基团外，所述分子还显示出至少一个能够与所述表面的羟基官能团相互作用以形成共价键的硅烷或氯或异氰酸盐官能团。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述分子是苯基三异丙基硅烷或苯基三甲氧基硅烷，优选为苯基三异丙基硅烷。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，在其部分表面上显示出羟基官能团的所述颗粒是通过未功能化颗粒的等离子体处理获得的，具体为双氧等离子体处理，从而在所述颗粒的暴露于所述等离子体的部分表面上产生羟基官能团。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述颗粒在不同于其表面被对所述待晶化材料具有亲和性的基团功能化的部分上，也被至少一个对所述待晶化材料无亲和性的基团功能化。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，对所述待晶化材料有亲和性的基团和对所述待晶化材料无亲和性的基团位于所述颗粒的不同的面上，优选位于相对的面上。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据期望的定向，在步骤（ii）中，通过丝网印刷、喷墨、冲压或真空沉积的方法尤其通过利用冲压垫，特别是弹性冲压垫，更特别是聚二甲基硅氧烷冲压垫，将所述颗粒沉积在所述面的所述表面上。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤（iii）中使所述颗粒与所述待晶化材料接触是通过以下方式实施：在所述目标区域上沉积至少包含所述待晶化材料的溶剂介质的连续膜，所述膜与所述颗粒接触。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤（iv）至少包括蒸发所述溶剂介质。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述待晶化材料是有机半导体。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述目标区域是晶体管的沟道区域，并且所述颗粒沉积在所述晶体管的至少一个电极上或边缘处，将对所述待晶化材料具有亲和性的基团暴露于所述沟道区域的相对面。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述目标区域是二极管的活性区域，并且所述颗粒沉积在所述二极管的至少一个电极上或边缘处，将对待晶化材料有亲和性的基团暴露于所述活性区域的相对面。

16.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述待晶化材料是绝缘体，例如聚苯乙烯。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述目标区域是晶体管的栅氧化层或电容器的电介质，并且所述颗粒沉积在所述电极的边缘处。