Способ использования целлюлозного натурального, синтетического или смешанного материала в качестве одновременно несущего и диэлектрического основания в самостоятельных электронных и оптоэлектронных устройствах с полевым эффектом

Способ использования целлюлозного натурального, синтетического или смешанного материала в качестве одновременно несущего и диэлектрического основания в самостоятельных электронных и оптоэлектронных устройствах с полевым эффектом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

В целом настоящее изобретение относится к использованию материала, состоящего из натуральных, синтетических или смешанных волокон на основе целлюлозы, соединенных физически и химически водородными связями, и обычно называемого бумагой, в его различных формах и составах, таких как: термочувствительная бумага или щелочная бумага, или крафт-бумага, или тонкая типографская бумага, или картон, или мелованная бумага, или бумажные полотенца, или туалетная бумага, или газетная бумага, или фотобумага, или бумага для ксерокса, или бумага для офсетной печати, или строительная бумага, или растительная бумага, или целлофановая бумага, в дальнейшем для простоты называемых бумагой, в качестве одновременно несущего основания электронных или оптоэлектронных устройств и диэлектрического элемента в составе этих устройств.

Настоящее изобретение основано на использовании бумаги, имеющей различную толщину (от 1 микрометра до 4000 микрометров) и обработанную поверхность, в качестве диэлектрического материала и несущего основания активных электронных устройств, таких как полевые транзисторы, при этом на одну сторону бумаги нанесен металлический электрод для инжекции электрических зарядов, а на другую сторону нанесен органический или неорганический, ионный или ковалентный полупроводниковый материал для использования в качестве канала диодной структуры устройства (1). Помимо активного полупроводника, эта поверхность полупроводника может содержать две другие области, являющиеся типичными для изготовления и построения полевого транзистора, а именно области (5) стока и истока.

Согласно настоящему изобретению две стороны бумаги используются в качестве основания для дополнительных компонентов при изготовлении электронного или оптоэлектронного устройства, выполняя тем самым интеграцию компонентов, а именно обеспечивая процесс инжекции зарядов в полупроводник, одновременно с этим выполняя функцию несущего основания для интегрируемых устройства или устройств, результатом чего является образование согласованной системы, в которой бумага становится электронно-активируемым динамическим элементом. При осуществлении способов нанесения любых материалов на бумагу, обеспечивающих возможность ее использования в качестве материала одновременно диэлектрика и основания (в дальнейшем называемого электронными устройствами с интерслойной КМОП (CMOS) структурой), необходимо, чтобы эти пленки изготавливались при низких температурах, в частности при температурах ниже 150°C, или чтобы указанная температура не была превышена при их отжиге.

Интерслойные КМОП (CMOS) структуры, то есть такие структуры, в которых диэлектрик является одновременно и подложкой и диэлектриком, применимы в электронике и оптоэлектронике, в частности при производстве полевых комплементарных устройств, логических элементов, кольцевых генераторов, а также тонкопленочных транзисторов, не нуждающихся в подложке для обеспечения несущей основы, и при изготовлении защитного слоя или окончательном корпусировании которых возможно использование такого материала, как фторид магния, с дальнейшим применением в электронной промышленности, полупроводниковой промышленности, производстве плоских индикаторных панелей и других схожих отраслях промышленности, а также в производстве логических схем, в производстве измерительных приборов и датчиков, в медицинской и биотехнологической промышленности, в изготовлении оптоэлектронных и фоточувствительных элементов, в области микро- и наноэлектроники.

В настоящем изобретении диэлектрик представляет собой бумагу, являющуюся одновременно основанием единичных и интегрированных устройств, при этом активные полупроводники могут быть органическими (например, N,N'-дифенил-N, N-бис [3-метилфенил]-1,1'бифенил-4, 4'диамин; трис(8-гидроксихинолинат), или неорганическими, с ковалентной структурой, такой как кремниевая или ионная структура, например, как полупроводниковые оксиды, изготавливаемые с применением способов, включающих различные, как реактивные, так и нереактивные, способы нанесения покрытий, такие как физическое нанесение, химическое нанесение и физико-химическое нанесение тонких пленок атомного масштаба, осуществляемые при температурах, близких к комнатной температуре, а именно:

катодное напыление при постоянном токе или токе высокой частоты;

термическое резистивное или электроннолучевое напыление в вакууме;

химическое осаждение из паровой фазы как с использованием, так и без использования плазмы высокой частоты или сверхвысокой частоты;

нагрев в вакууме;

выращивание атомарных слоев методом эпитаксии;

струйное нанесение;

нанесение химической эмульсии.

Перечисленные способы обеспечивают возможность управляемого выращивания пленок толщиной от 1 нм до 50 мкм из органических и неорганических веществ, причем без повреждения бумаги или нарушения электронных характеристик нанесенного вещества.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение описывает способ изготовления активного полупроводникового электронного или оптоэлектронного устройства с полевым эффектом, в состав которого входит тонкая пленка на основе натуральных, синтетических или смешанных волокон, являющаяся для указанного устройства одновременно основанием и диэлектриком, чем обеспечивается самостоятельность указанного устройства.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления тонкая пленка содержит целлюлозный материал или бумагу биоорганического происхождения.

Другой предпочтительный вариант осуществления дополнительно содержит получение по меньшей мере одного компонента органического или неорганического происхождения, обладающего электрическими свойствами металла (3, 5), полупроводника (1), диэлектрика (6) или модифицирующего слоя (4), в виде однокомпонентных структур или составных структур, состоящих из двух или множества слоев, для образования активных устройств, в частности переходов диодов или транзисторов, или, в частности устройств с двумя, тремя или четырьмя гибридными выводами.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления на указанных целлюлозном материале или бумаге биоорганического происхождения до нанесения любого другого компонента готового устройства выполняют пассивацию или модификацию или модифицирующий слой (4).

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления указанный пассивирующий или модифицирующий слой (4) содержит диэлектрический материал с высоким удельным электрическим сопротивлением, толщиной, в частности до 2000 нм.

В другом предпочтительном варианте осуществления указанные компоненты получают при температурах, близких к комнатной температуре, при этом при необходимости возможен отжиг указанных компонентов при температурах до 150°C.

Кроме того, другим предпочтительном вариантом осуществления предусмотрено нанесение компонентов по меньшей мере одним из следующих способов: терморезистивным испарением и с использованием электронно-лучевой пушки в вакууме, катодным напылением при постоянном токе или с использованием, или без использования магнетрона высокой частоты или сверхвысокой частоты, или химическим разложением пара с использованием или без использования высокой частоты или сверхвысокой частоты, струйной печатью, или способами с использованием химической эмульсии.

Другой предпочтительный вариант осуществления предусматривает нанесение тонких пленок по определенным чертежам, непосредственно напечатанным защитной смолой до или после процесса изготовления, с использованием масок или выполнением рисунка непосредственно на материале, нанесенном на бумагу.

Еще один предпочтительный вариант осуществления предусматривает нанесение по меньшей мере одного проводящего компонента (3, 5), содержащего органические или неорганические материалы, оксид металла или полупроводник с высокой проводимостью, толщиной до 10 мкм.

Другой предпочтительный вариант осуществления предусматривает нанесение по меньшей мере одного полупроводникового компонента (1), содержащего неорганический ковалентный материал или однокомпонентный, или композитный ионный материал, или органический материал, толщиной от 2 нм до 20 мкм.

Еще один предпочтительный вариант осуществления предусматривает корпусирование готового устройства диэлектриком (6) толщиной до 10 мкм.

Другой предпочтительный вариант осуществления предусматривает получение указанных целлюлозного материала или бумаги биоорганического происхождения из натуральных, синтетических или смешанных целлюлозных волокон, изготовленных посредством регенерации, растворения или смешанных способов с возможностью регулировки постоянной величины электроотрицательности ионов.

Кроме того, в настоящем изобретении описано активное полевое полупроводниковое электронное или оптоэлектронное устройство, содержащее натуральную, синтетическую или смешанную тонкую пленку, являющуюся для указанного устройства одновременно основанием и диэлектриком, чем обеспечивается самостоятельность указанного устройства.

В другом предпочтительном варианте осуществления тонкая пленка содержит целлюлозный материал или бумагу биоорганического происхождения.

Еще один предпочтительном варианте осуществления содержит по меньшей мере один компонент органического или неорганического происхождения, обладающий электрическими свойствами металла (3, 5), полупроводник (1), изолятор (6) или модификацию (4), в виде однокомпонентных структур, двухкомпонентных структур или многослойных структур для образования активных устройств, в частности переходов диодов или транзисторов, или, в частности, устройств с двумя, тремя или четырьмя гибридными выводами.

В другом предпочтительном варианте осуществления непосредственно на указанном целлюлозном материале или бумаге биоорганического происхождения имеется пассивирующий или модифицирующий слой (4).

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления пассивирующий или модифицирующий слой (4) содержит диэлектрический материал с высоким удельным электрическим сопротивлением, толщиной, в частности, до 20000 нм.

Кроме того, в другом предпочтительном варианте осуществления указанный по меньшей мере один проводящий компонент (3, 5) содержит органический или неорганический материал, или оксид металла или полупроводника с высокой проводимостью, толщиной до 10 мкм.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один полупроводниковый компонент (1) содержит неорганический ковалентный материал или простые или композитные ионные материалы, или органические материалы толщиной от 2 нм до 20 мкм.

В другом предпочтительном варианте осуществления готовое устройство корпусировано диэлектриком (6) толщиной до 10 мкм.

Еще один предпочтительный вариант осуществления содержит составные компоненты бумаги, выполняющей функцию диэлектрика; нанесенную на волокна область дискретного канала, содержащую органические или неорганические активные полупроводники, которые могут быть либо ковалентными либо ионными; области (5) стока и истока и область (3) затвора, образованные из проводящих оксидов или металлов в виде непрерывных структур или размещенные на отдельных взаимосвязанных токопроводящих участках.

Другой предпочтительный вариант осуществления содержит структуры типа металлический электрод (3) - бумажная пленка (2) - полупроводник (1), в которых бумага из целлюлозы или биоорганического происхождения выполняет функцию диэлектрика, у которого электрическая емкость на единицу площади зависит от характера распределения и взаимосвязи волокон в различных механически сжатых слоях, образующих бумагу, при этом в качестве материала, наносимого при изготовлении областей стока, истока (5) и затвора (3), возможно использование прозрачного или непрозрачного металла, а область канала (1) содержит полупроводник.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления устройство представляет собой полевой транзистор p-типа или n-типа, способность которого переключаться из выключенного состояния во включенное состояние, или усиливать электрические и электронные сигналы в значительной степени зависит от электрической емкости на единицу площади, обусловленной свойствами бумаги, предпочтительно способом соединения и распределения волокон указанной бумаги.

В другом предпочтительном варианте осуществления на полупроводниковый слой устройства нанесены два материала, называемые соответственно областью стока и областью (5) истока, которые обладают абсолютно равной высокой проводимостью и расположены друг от друга на расстоянии от 1 нм до 1000 мкм, таким образом, чтобы обеспечить эффективную интеграцию диэлектрика бумаги посредством его составных частей.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления области (5) стока и истока выполнены из органического или неорганического ковалентного или ионного полупроводника с проводимостями по меньшей мере на три порядка величины выше, чем у нанесенного на бумагу полупроводникового материала, на который нанесены указанные полупроводники, который в дальнейшем называется областью (1) канала и имеет толщину от 2 нм до 20 мкм, не превышающую порядок величины толщины волокон, образующих бумагу, причем таким образом, что на примыкающих к области канала областях, обеспечена возможность изготовления непрерывных или полунепрерывных покрытий, используемых в качестве стока и истока (5) полевых транзисторов p-типа или n-типа.

В другом предпочтительном варианте осуществления область канала (1) состоит из органических или неорганических ионных или ковалентных полупроводников p-типа или n-типа в дискретном или непрерывном виде, толщиной от 2 нм до 20 мкм, не превышающей порядок величины толщины образующих органическую бумагу волокон, с проводимостями по меньшей мере на три порядка величины ниже, чем у материалов, используемых для образования областей (5) стока и истока.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления изобретения транзисторы p-типа или n-типа соединены таким образом, что их переход во включенное состояние выполняется без подачи какого-либо сигнала или напряжения затвора, как для ключевого режима, так и для режима усиления электронных сигналов, в зависимости от количества зарядов, накопленных на единицу площади в образующих бумагу волокнах.

В другом предпочтительном варианте осуществления вместо активного полупроводника на бумаге использованы два комплементарных полупроводника (1, 7) p-типа и n-типа или наоборот, расположенные рядом друг с другом на расстоянии от 100 нм до 1000 мкм.

Еще в одном предпочтительном варианте осуществления два наносимых на бумагу полупроводника соединены тем же материалом, который используется в качестве соответственно стока и истока (5) каждого из них и выполняет функцию общего электрода.

В другом предпочтительном варианте осуществления указанный целлюлозный материал или бумага биоорганического происхождения содержит натуральные, синтетические или смешанные целлюлозные волокна, изготовленные посредством регенерации, растворения или смешанных способов с возможностью регулировки постоянной величины электроотрицательности ионов.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Что касается применения, нет сведений об использовании бумаги с интерслойными функциями для изготовления транзисторов, и известным является только ее применение в качестве основания или пассивного диэлектрика конденсаторов.

Настоящее изобретение представляет интерес с точки зрения принципиального пересмотра возможностей использования бумаги и восстановления ее репутации высокотехнологичного продукта, поскольку в дополнение к своим статическим функциям или функциям обычной подложки для других активных и динамических компонентов, предлагаемая в изобретении бумага используется одновременно в качестве и электронного компонента и основания, обеспечивая таким образом самостоятельность интегрированных ею устройств и систем.

Это усовершенствование позволяет получать материалы, изготавливать по выгодной стоимости гибкие самостоятельные электронные устройства одноразового использования, а также обеспечивает возможность изготовления также самостоятельных интегральных схем, расширяя таким образом области применения бумаги в дополнение к ее использованию при выполнении рисунков/записей в статической форме. Для осуществления этих задач принципиально важны разработка, изготовление и построение с использованием бумаги схем, аналогичных схемам, реализуемым в настоящее время на других подложках, в которых функциональность активных устройств в целом или частично зависит от использования бумаги в качестве диэлектрического материала, таким образом, чтобы обеспечить интеграцию обеих сторон бумаги в единую монолитную или гибридную интегральную схему.

Для осуществления этих задач необходимо комбинирование отдельных известных технологий с приспособлением их к заданным требованиям на трех уровнях: способ изготовления, функциональные возможности материала и устройства, интеграция.

В технологиях изготовления и построения электронных устройств поверхность бумаги перед нанесением покрытия подготавливают в управляемой атмосфере. При этом, в отличие от традиционных технологий нанесения покрытий, прохождение всего процесса нанесения покрытия осуществляется при почти комнатной температуре, без перегрева вследствие самого процесса нанесения покрытия, а также при соответствии наносимых материалов требованиям к прочности сцепления, механической упругости, химической стойкости, электронным и оптическим свойствам.

Чтобы удовлетворить указанные выше требования, для нанесения на поверхность бумаги, используемой в качестве основания и диэлектрика, применяются органические или неорганические металлические материалы, полупроводниковые материалы, а также другие комплементарные диэлектрические и пассивирующие материалы (4, 6).

Для изготовления металлических контактов (3, 5) и выпрямляющих переходов типа металл-диэлектрик-полупроводник применяются и обрабатываются согласно одному из вышеуказанных способов (3) такие металлы, как серебро, алюминий, медь, титан, золото, хром, платина или любой металлический сплав указанных компонентов, или же многослойное покрытие из указанных компонентов, при этом диэлектриком является сама бумага или самостоятельная тонкая пленка со сходными с бумагой функциями. Дополнительно возможно также предусмотреть нанесение любой тонкой неорганической пленки (оксидов вырожденного полупроводника, таких как оксид олова, оксид цинка и оксид индия, легированный оловом индий, легированный галлием оксид цинка, легированный алюминием оксид цинка, называемых в целом проводящими и прозрачными оксидами, с удельным сопротивлением ниже 10^-3 Ом·см), или органической пленки с проводящими свойствами металла.

В качестве активных полупроводников (1) n-типа или р-типа, возможно использование органических или неорганических ковалентных полупроводников или активных ионных полупроводников, соответствующих так называемому обрабатывающему элементу активных устройств с полевым эффектом, называемому также областью канала, при этом диэлектриком является бумага, выполняющая также функцию несущего основания устройства.

Что касается органических полупроводников, следует отметить следующие материалы: тетрацен, пентацен, фталоцианин меди, фталоцианин оксида титана и фталоцианин цинка, в частности, с проводимостями от 10^-13 Ом^-1·см^-1 до 10⁵ Ом^-1·см^-1.

В качестве ковалентных неорганических полупроводников возможно использование кремния в аморфном, нанокристаллическом или микро/поликристаллическом виде, а также легированного/нелегированного фосфором, мышьяком или бором, с проводимостями от 10^-14 Ом^-1·см^-1 до 10³ Ом^-1·см^-1.

В качестве ионных неорганических полупроводников наиболее подходящими материалами будут полупроводниковые простые оксиды или монооксиды, а также нанокомпозитные или многокомпонентные материалы, такие как оксид цинка, оксид олова, оксид индия, оксид титана, оксид меди, оксид алюминия, соединение типа делафоссит меди CuAlO₂, оксид никеля, оксид титана, оксид меди, оксид алюминия, соединение алюминия и оксида меди, оксид никеля, оксид рутения, оксид кадмия, оксид тантала, смеси оксидов индия и цинка, смеси оксидов индия, цинка и галлия, смеси оксидов цинка и олова, меди и алюминия, смеси оксидов серебра и меди, смеси оксидов титана, меди, цинка, олова и серебра, с любым процентным составом компонентов, с проводимостями от 10^-14 Ом^-1·см^-1 до 10⁴ Ом^-1·см^-1.

Что касается материалов с высоким удельным сопротивлением, используемых либо в качестве пассивирующих или модифицирующих материалов, либо в качестве второго диэлектрика при выращивании контактных поверхностей (4), их основу должны составлять композиты оксида и нитрида кремния толщиной от 2 нм до 10000 нм, таких как диоксид кремния или нитрид кремния, или органический материал, или любой другой однокомпонентный или многослойный материал, такой как оксид тантала, гафний, цирконий, оксид иттрия, алюминий, или композиты, такие как гафний/оксид тантала, алюминий/тантал, гафний/алюминий; диоксид кремния/пентаоксид тантала, тантал/иттрий; цирконий/тантал, пентаоксид тантала/диоксид кремния, алюминий/оксид титана или полиметилметакрилат ПММА (РММА), или поли(октадецил)метакрилат (РОМА), или майлар, с обработкой любого из указанных материалов при температурах от минус 20°C до плюс 150°C, с обеспечением не только высокой плотности и чрезвычайно плоских поверхностей, но также того, что структура указанных материалов приобретает аморфность, или становится наноструктурой, что позволяет, помимо обеспечения необходимой разности работы выхода с образующим канал материалом, получать желаемую электрическую изоляцию, при этом пространственная геометрия данного компонента устройства задается посредством обычной, стандартной литографской технологии, или с использованием шаблона, или обратной литографией. В этом случае, например, на диэлектрик наносят позитивную смолу для защиты не предназначенных для удаления участков материала, а оставшиеся участки удаляются в процессе сухого или влажного избирательного травления, по существу удаляющего незащищенный материал диэлектрика.

В дополнение к указанным материалам, имеющим возможность прямого контакта с бумагой, для образования активного устройства на указанные материалы возможно нанесение других материалов, например, материалов, образующих области (5) стока и истока в полевых транзисторах, например, высоколегированных материалов, если область канала является ковалентным полупроводником или металлами, или металлических сплавов, действующих одновременно с контактами толщиной до 10 мкм в случае, если активный полупроводник является ионным полупроводником или органическим полупроводником.

В отношении устройств изобретение предназначено:

- для разработки и производства диодов со структурой металл-диэлектрик-полупроводник (МДП-структура), в которой диэлектриком является лист бумаги, на поверхности одной из сторон которого имеется металл, а на поверхности другой стороны имеется активный полупроводник, нанесенный с использованием любого из вышеописанных способов;

- для разработки и производства полевых транзисторов n-типа и p-типа на основе тонких пленок (фиг.3-5), в которых диэлектриком является бумага, состоящая из натуральных, синтетических или смешанных целлюлозных волокон, соединенных в множество слоев при помощи смолы и клеящего вещества с регулируемыми электроотрицательностью и ионностью, с последующим механическим уплотнением, при этом активный полупроводник, образующий область канала, является неорганическим ионным полупроводником или неорганическим ковалентным полупроводником или органическим полупроводником (1), а области стока и истока выполнены соответственно на основе высокопроводящего оксида или металла, или ковалентного высоколегированного полупроводника n-типа или p-типа, с возможностью функционирования в качестве электронного ключа, а также в качестве проводящих информацию устройств/приемников и усилителей. Структура указанных устройств аналогична структурам, изображенным на фиг.3-5, в которых возможная длина канала (1) составляет от 1 нм до 1000 мкм, при этом канал может быть нанесен либо непосредственно на бумагу, либо на модифицирующий контактную поверхность слой, ранее нанесенный на бумагу, вместе с пленками, образующими области (5) истока и стока, при этом на другой стороне бумаги имеется затвор (3), нанесенный непосредственно на поверхность или с использованием модифицирующего слоя, состоящего из металла или оксида с высокой проводимостью. Эти устройства обладают подвижностью электронов, превышающей 0,5 см²/(В·с), соотношением проводимости между закрытым и открытым состоянием, превышающим 10⁴, и функционируют либо в режиме обогащения, либо в режиме обеднения, то есть им либо необходима энергия для перехода во включенное состояние, либо они уже находятся во включенном состоянии без приложения какой-либо энергии;

- для разработки и производства полевых транзисторов, изготавливаемых в описанных выше условиях, но в которых активный полупроводник или материалы, образующие затвор или области стока и истока, являются органическими материалами, такими, в частности, как тетрацен, пентацен, фталоцианин меди, фталоцианин оксида титана, фталоцианин цинка.

- для разработки и производства устройств КМОП (CMOS) или комплементарных устройств с затвором Шоттки (CMESFET) в которых диэлектрическим материалом является бумага, а встроенные в устройство комплементарные полупроводники n-типа и р-типа представляют собой неорганические ковалентные полупроводники, неорганические ионные полупроводники или органические полупроводники, или любую из их возможных гибридных комбинаций, как показано на фиг.6. То есть, для разработки и производства устройства на основе двух транзисторов p-типа и n-типа с общим затвором, в котором один из выводов (исток и сток или наоборот) является общим, а другие два вывода являются независимыми.

Задачей настоящего изобретения является создание новых возможностей применения бумаги на целлюлозной или биоорганической основе, когда бумага, перестав быть простым статическим основания, становится элементом самостоятельного принципа изготовления и построения электронных и оптоэлектронных компонентов и систем, названных интерслойными.

Из уровня техники не известны патентные документы, относящиеся к технологиям, использующим бумагу на целлюлозной или биоорганической основе, обладающую указанным набором функций. То есть, нет сведений о интерслойной структуре КМОП (CMOS) отличающейся тем, что она обеспечивает возможность производства и построения гибких самостоятельных одноразовых интегрированных устройств монолитного или гибридного типа, при этом также отличающейся тем, что компоненты устройства или системы выполнены на двух сторонах самой указанной структуры.

В результате поиска, проведенного в нескольких патентных базах данных, установлено отсутствие публикаций или заявок на патентную защиту, касающихся каких-либо способов, устройств и систем, относящихся к использованию бумаги, являющейся предметом настоящего изобретения.

Новаторским является сам принцип, на котором основано настоящее изобретение, и хотя варианты его осуществления реализуемы посредством известных способов, его новизна относится к области новых возможностей применения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ниже описывается уровень техники настоящего изобретения, а также приводятся ссылки на предшествующие настоящему изобретению патентные документы, которые могут быть с ним сопоставлены.

Что касается производства, проектирования или применения, отсутствуют сведения о какой-либо деятельности, которая была бы связана или соотносилась бы с предметом настоящего изобретения касательно его аспектов, относящихся к интегрированным способам, устройствам и системам.

В результате патентного поиска были выявлены приводимые ниже патентные документы и ссылки на уровень техники, в которых, однако, не рассматривается использование основания из целлюлозы.

1. Опубликованная в 2008 году национальная патентная заявка №103951 относится к использованию бумаги на основе целлюлозы или целлюлозной бумаги биоорганического происхождения в качестве несущего основания при производстве электронных устройств и систем, однако не имеет отношения к ее интеграции при изготовлении и в качестве подложки электронных устройств и систем. Таким образом, в национальном патентном документе №103951 бумага является простым несущим основанием электронных устройств, изготавливаемых любым традиционным способом с использованием ковалентного полупроводника или органических и неорганических ионных полупроводников, в том числе соответствующих металлических соединений. Единственное сходство между данным патентным документом и упомянутым выше состоит в аналогичности способов, используемых при обработке образующих устройства материалов. В национальном патентном документе №103951 в процессы функционирования устройств не интегрированы функциональные возможности бумаги, названные интерслойными и являющиеся уникальными и соответствующими новаторскому решению, позволяющему создавать совершенно новые транзисторные устройства, применяющие новые по сравнению с традиционными устройствами принципы работы. В данном патентном документе рассмотрены потенциальные возможности, связанные с образующими бумагу волокнами, и, в противоположность известным традиционным устройствам с полевым эффектом на основе непрерывных диэлектрических пленок, предложена конфигурация на основе дискретного диэлектрика, обеспечивающая увеличение на несколько порядков величины емкости на единицу площади бумаги, причем без изменения сравнительно низкого, от 1,5 до 12, значения относительной диэлектрической постоянной. Для достижения такого результата следует изготавливать активные полупроводники толщиной по меньшей мере на один-два порядка величины меньше толщины образующих бумагу волокон. По этому условию толщина используемого активного полупроводника должна быть всегда меньше 100 нм. Это условие не соблюдается в национальном патентном документе №103951, задачей которого является получение как можно более гладкой и однородной поверхности, поскольку бумага в нем используется просто в качестве несущего основания, на которое нанесены одиночные устройства или интегральные электронные схемы.

2. Патентный документ США №3617372, зарегистрированный в 1967 году, относится к электропроводящей бумаге для получения электростатических изображений, причем в объеме рабочей области бумаги выполняются действия, обеспечивающие содержание в ней полимерных цепей гидроксиэтиловой и гидроксипропиловой группы для придания бумаге свойств, позволяющих использовать ее для фиксации изображений и для бесконтактной печати. Указанный патентный документ не является действующим. Он относился к бумаге в объеме, включающем фиксацию изображений и запись изображений, что совершенно не связанно с использованием бумаги в качестве электронного компонента.

3. Патентный документ Японии № JP 2003123559 "Способ и устройство для изготовления прозрачной проводящей пленки, прозрачная проводящая пленка и электронная бумага" описывает изготовление при низких температурах прозрачных и проводящих пленок, известных как оксид индия и олова (ITO) (или оксид цинка ZnO), посредством химического парофазного осаждения (CVD-процесс) с применением плазмы и использованием газообразных форм йодида индия и хлорида олова (нитрат цинка (Zn(NO₃)2.6H₂O)) в кислородной атмосфере, с использованием или без использования инертного газа, например, аргона, наносимых на мембраны из полимера политиофена или другого материала на органической основе, для использования в так называемой электронной бумаге (е-бумага). Таким образом обеспечивается возможность перезаписи буквенно-цифровых символов или изображений на гибкой пленке на основе прозрачного проводящего оксида, нанесенного на органическую подложку. В этом случае, прозрачный проводящий оксид используется, например, в качестве электрода для приложения электрических полей, управляющих оттенками изображения, получаемого, например, в результате ориентации жидких кристаллов. Указанный патентный документ относится к способу получения пленок, системы на их основе, а также к физико-механическим характеристикам пленок, получаемых таким путем, например, адгезией. То есть, задачей указанного изобретения является обеспечение возможности изготовления органических подложек из проводящих оксидов для обычного использования в качестве электродов, при этом вышеуказанный патентный документ не содержит сведений об использовании бумаги на основе целлюлозы в качестве одновременно электронного компонента и основания устройства, которое он объединяет в одно целое.

4. В патентном документе США № US 2006/0132894 раскрыто нанесение прозрачных проводящих оксидов на поверхности обеих сторон электронной бумаги, для применения в основном в целях, аналогичных описанным в документе JP 2003123559. Иными словами, в указанном документе речь идет об использовании технологий, применяемых в дисплеях, а именно в жидких кристаллах современных гибких дисплеев, изготавливаемых на основе органических материалов. Таким образом, формула указанного патентного документа относится к оборудованию, использующемуся как для обработки, так и для удержания изображения на органических гибких подложках, выполненных с возможностью управления непроводящими частицами, размещенными непосредственно внутри самой бумаги или под полученными оксидами, с возможностью изменения степени их пропускания посредством приложения электрического поля. Эта задача не входит в объем настоящего изобретения.

5. Патентный документ Канады № CA 682814 "Электропроводящая бумага и способ ее изготовления" относится к промышленному изготовлению проводящей бумаги, в частности, включению в ее объем проводящих волокон, имеющих или не имеющих металлическое покрытие и распределенных случайным образом в связующей целлюлозной массе. Это не входит в объем раскрываемого здесь изобретения, поскольку оно не содержит манипуляций со структурой бумаги.

6. Патентный документ Канады № CA 767053 "Электропроводящая бумага" относится к нанесению на целлюлозную бумагу проводящей оболочки, покрытой изолирующим фотопроводящим материалом, связанному с добавлением цеолитов, обеспечивающему удельное электрическое сопротивление менее 10¹² Ом·см, для образования и сохранения электростатических зарядов при распечатывании информации. Это не входит в объем раскрываемого изобретения, согласно которому бумага предназначена для использования одновременно в качестве диэлектрика активных устройств и основания для различных компонентов, образующих устройство, выполняемое на обеих сторонах бумаги.

7. Патентный документ Канады № CA 898082 "Полимерные четвертичные производные 4-винилпиридина в электропроводящей бумаге" относится к использованию четвертичных полимеров с возможностью нанесения на них фотопроводящих покрытий, позволяющих изготавливать бумагу для применения в электростатических копировальных аппаратах. Это не входит в объем настоящего изобретения.

8. Патентный документ Канады № CA 922140 "Электропроводящая бумага" относится к электропроводящей бумаге, по меньшей мере на 75% состоящей из полимеров и предназначенной для использования в технологиях воспроизведения изображений. Указанный патентный документ защищает все составы, содержащие структуры радикалов приведенного ниже типа:

Это не входит в объем настоящего изобретения.

На основе вышеописанного можно сделать вывод об отсутствии публикаций ил