CN102985429B - 用于制备含氧化铟层的铟氧桥醇盐 - Google Patents
用于制备含氧化铟层的铟氧桥醇盐 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及通式In7O2(OH)(OR)12X4(ROH)x的含卤素的铟氧桥醇盐,涉及其制备方法以及其用途,其中R=C1-C15-烷基、C1-C15-链烯基、C1-C15-炔基、C1-C15-烷氧基烷基、C6-C15-芳基-或C7-C15-烷氧基芳基,X=F,Cl,Br,I和x=0至10。
Description
本发明涉及用于制备含氧化铟层的铟氧桥醇盐(Indiumoxoalkoxide),涉及其制备方法和其用途,尤其是用于制备含氧化铟层,用作涂料组合物的组分和用于制备电子组件的用途。
由于在3.6和3.75eV之间大的带隙(对蒸镀层所测量的)[H.S.Kim,P.D.Byrne,A.Facchetti,T.J.Marks;J.Am.Chem.Soc.2008,130,12580-12581],氧化铟(氧化铟(III),In2O3)是一种大有前途的半导体。此外,几百纳米厚度的薄膜能够在可见光谱范围内在550nm处具有大于90%的高透明性。在极端高度有序的氧化铟单晶中,另外还可测量最高160cm2/Vs的载流子迁移速率。
氧化铟常常特别是与氧化锡(IV)(SnO2)一起作为半导电的混合氧化物ITO使用。此外,由于ITO层相对高的导电性同时在可见光谱范围内具有透明性,它们尤其在液晶显示器(LCD)领域使用,特别是作为“透明电极”。这些大多数被掺杂的金属氧化物层在工业上特别是在高真空下通过昂贵的蒸镀法制备。
因此,含氧化铟层及其制备,尤其是ITO层和纯的氧化铟层及其制备对于半导体和显示器工业来说是十分重要的。
作为用于合成含氧化铟层的可能的起始物(Edukte)和前体已经讨论了多个化合物种类。例如包括铟盐。例如,Marks等描述了用包括溶解在甲氧基乙醇中的InCl3和碱单乙醇胺(MEA)的前体溶液制备的组件。在溶液旋涂之后,通过在400℃下热处理得到相应的氧化铟层[H.S.Kim,P.D.Byrne,A.Facchetti,T.J.Marks;J.Am.Chem.Soc.2008,130,12580-12581和补充信息]。
在另一处,讨论了铟醇盐作为用于氧化铟合成的可能的起始物或前体。铟醇盐意指由如下组成的化合物:至少一个铟原子、至少一个通式-OR(R=有机基团)的烷氧基和任选地一个或多个有机基团–R、一个或多个卤素基团和/或一个或多个–OH或–OROH基团。
独立于用于氧化铟形成的可能用途,现有技术描述了各种铟醇盐和铟氧桥醇盐。与已经提到的铟醇盐相比,铟氧桥醇盐还具有至少一个直接结合到铟原子上或桥接至少两个铟原子的另外的氧基团(桥氧基)。
Mehrotra等描述了用Na-OR由氯化铟(III)(InCl3)制备铟三醇盐In(OR)3,其中R是甲基、乙基、异丙基、正-、仲-、叔-丁基和戊基。[S.Chatterjee,S.R.Bindal,R.C.Mehrotra;J.IndianChem.Soc.1976,53,867]。
Carmalt等的综述文章(CoordinationChemistryReviews250(2006),682–709)描述了各种镓(III)和铟(III)醇盐和芳基氧化物,其中一部分也可通过烷氧基团桥接存在。另外介绍了通式In5(μ-O)(OiPr)13的氧中心簇群,更具体来说是[In5(μ5-O)(μ3-OiPr)4(μ2-OiPr)4(OiPr)5],其为一种氧桥醇盐且不能由[In(OiPr)3]制备。
N.Turova等的综述文章,RussianChemicalReviews73(11),1041-1064(2004)总结了金属氧桥醇盐的合成、性能和结构,其中认为这些是通过溶胶-凝胶工艺制备氧化物材料的前体。除了多种其它化合物之外,还描述了[Sn3O(OiBu)10(iBuOH)2]、已经提及的化合物[In5O(OiPr)13]和[Sn6O4(OR)4](R=Me,Pri)的合成和结构。
N.Turova等的文章JournalofSol-GelScienceandTechnology,2,17-23(1994)展示了对醇盐的研究结果,其中认为这些是开发醇盐和醇盐基粉末的溶胶-凝胶法的科学基础。在该文章上下文中,还特别讨论了所认为的"异丙醇铟”,已发现其是通式M5(μ-O)(OiPr)13的带有中心氧原子和五个环绕的金属原子的氧桥醇盐,这在Carmalt等的文章中也进行了描述。
此化合物的合成和其晶体结构被Bradley等在J.Chem.Soc.,Chem.Commun.,1988,1258–1259中进行了描述。作者的进一步研究得到的结果显示此化合物的形成不能认为是中间形成的In(OiPr)3的水解造成的(Bradley等,Polyhedron第9卷,No.5,第719–726页,1990)。Suh等在J.Am.Chem.Soc.2000,122,9396–9404中另外还发现此化合物也不能通过热途径由In(OiPr)3制备。另外,Bradley(Bradley等,Polyhedron第9卷,No.5,第719–726页,1990)发现此化合物不能升华。
金属氧化物层原则上可通过各种方法制备。
制备金属氧化物层的一个可能方式基于溅射技术。然而,这些技术具有的不利之处在于它们必须在高真空下进行。另外的不利之处在于由此制备的膜具有许多氧缺陷,这使其不可能建立该层的受控和可重现的化学计量并因此导致制得的层性能较差。
用于制备金属氧化物层的另外的原则可能方式是基于化学气相沉积。因此例如,可通过气相沉积由氧化铟前体如铟醇盐或铟氧桥醇盐制备含氧化铟层。例如US6,958,300B2教导在通过气相沉积例如CVD或ALD进行半导体或金属氧化物层的制备中使用通式M1 q(O)x(OR1)y(q=1-2;x=0–4,y=1–8,M1=金属;例如Ga、In或Zn,R1=有机基团;当x=0时为醇盐,当≥1时为氧桥醇盐)的至少一种金属有机氧化物前体(醇盐或氧桥醇盐)。然而,所有的气相沉积方法都具有如下不利之处:它们i)在热反应机制的情况下,需要使用非常高的温度,或ii)在以电磁辐射形式引入用于前体分解需要的能量的情况下,需要高的能量密度。在两种情况下,只有通过非常高的设备投入才能以受控和均匀的方式引入分解前体需要的能量。
有利的是,金属氧化物层通过液相法这样制备,即通过在转化成金属氧化物之前包括至少一个工艺步骤的方法,其中将要涂覆的基材用至少一种金属氧化物前体的液体溶液进行涂覆,任选地随后将其干燥和转化。金属氧化物前体在此理解为是可热分解或可用电磁辐射分解的化合物,通过该化合物可以在存在或不存在氧或其它氧化物质的条件下形成含金属氧化物层。金属氧化物前体的突出的例子是例如金属醇盐。原则上,所述层在此可以i)通过溶胶-凝胶法制备,其中使用的金属醇盐在水存在下通过水解和随后浓缩首先转化成凝胶,然后转化成金属氧化物,或ii)由非水溶液制备。
由液相从铟醇盐制备含氧化铟层也属于现有技术。
在大量水存在下通过溶胶-凝胶法由铟醇盐制备含氧化铟层属于现有技术。WO2008/083310A1描述了在基材上制备无机层或有机/无机混杂层的方法,其中金属醇盐(例如通式R1M-(OR2)y-x之一)或其预聚物被施加到基材上,然后将所得的金属醇盐层在水存在下并与水反应而固化。可用的金属醇盐尤其可以包括铟、镓、锡或锌的那些醇盐。然而,使用溶胶-凝胶法的不利之处在于水解-缩合反应由于加入水自动开始并在开始后控制困难。如果在施加到基材上之前水解-缩合过程已经开始,在此期间得到的凝胶,由于其升高的粘度,常常不适合用于产生精细的氧化物层的工艺。相反,如果在施加到基材上之后通过以液体形式或水蒸气形式供应水才开始水解-缩合过程,如此得到的混合较差和不均匀的凝胶常常导致带有不利性能的相应地不均匀的层。
JP2007-042689A描述了可含有铟醇盐的金属醇盐溶液,以及制备使用这些金属醇盐溶液的半导体组件的方法。将金属醇盐膜热处理和转化成氧化物层;然而,这些体系也不能提供足够均匀的膜。然而,纯的氧化铟层不能通过其中描述的方法制备。
尚未公开的DE102009009338描述了使用铟醇盐用于由无水溶液制备含氧化铟层。尽管所得的层比通过溶胶-凝胶法制备的层更均匀,在无水体系中使用铟醇盐仍然具有如下不利之处:含铟醇盐的配制剂转化成含氧化铟层得不到所得层的足够好的电性能。
同样尚未公开的DE102009028801描述了用于由非水溶液制备与之相比改善的含氧化铟层的液相法,其中将含i)通式MxOy(OR)z[O(R’O)cH]aXb[R’’OH]d的至少一种铟氧桥醇盐,其中M=In,x=3-25,y=1-10,z=3-50,a=0–25,b=0–20,c=0–1,d=0–25,R、R’、R’’=有机基团,X=F、Cl、Br、I,和ii)至少一种溶剂的无水组合物施涂到基材上,任选地将其干燥和转化成含氧化铟层。
尽管如此,制备更好的含氧化铟层是所希望的。因此本发明的目的是提供可以用于制备具有更好的电性能(尤其是更好的场效应迁移速率μFET)的含氧化铟层(尤其是氧化铟层)的物质。
此目的在本申请中通过本发明通式In7O2(OH)(OR)12X4(ROH)x的含卤素的铟氧桥醇盐得以实现,其中R=C1-C15-烷基、C1-C15-链烯基、C1-C15-炔基、C1-C15-烷氧基烷基、C6-C15-芳基和/或C7-C15-烷氧基芳基,X=F、Cl、Br、I和x=0至10。令人惊奇的是,用这些物质另外还可在空气下制备特别高质量的含氧化铟层。
迄今为止文献中并没有描述过的这些化合物In7O2(OH)(OR)12X4(ROH)x可通过如下合成:包含卤化铟(III)InX3、异丙醇钠或异丙醇钾和(优选干燥的)异丙醇的反应混合物(A)进行反应优选通过过滤除去中间形成的固体(F1)和用异丙醇洗涤,得到含异丙醇的洗涤溶液(B),从含异丙醇的溶液(A)和/或(B)中除去异丙醇得到固体(F2),将固体(F2)容纳在醇ROH中得到混合物(C),优选进行一个或多个过滤步骤,铟氧桥醇盐从混合物(C)中结晶。
在根据本发明的方法中,使用的异丙醇钠或异丙醇钾与卤化铟(III)InX3的摩尔比率优选为2.0至2.51:1,尤其是2.4至2.5:1。
另外,优选使用的异丙醇与使用的卤化铟(III)InX3的摩尔比率是5至3000:1,特别优选15至100:1。
优选的铟氧桥醇盐是相应的氯化物,即:其中X=Cl的相应的化合物。这些化合物导致相应的含氧化铟层具有特别好的电性能和可以用特别简单的方式制备。
同样优选相应的铟氧桥醇盐,其中R=-CH3、-CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH(CH3)2、-CH2CH2CH2CH3、-CH(CH3)(CH2CH3)、-CH2CH2(CH3)2或-C(CH3)3,和其可用特别简单的方式制备和加工。
此外,优选相应的铟氧代烷氧基醇盐,其中R=-CH2CH2-OCH3、-CH2CH2-OCH2CH3、-CH2CH2-OCH2CH2CH3、-CH2CH2-OCH(CH3)2、-CH2CH2-OCH2CH2CH2CH3、-CH2CH2-OCH2CH(CH3)2、-CH2CH2-OCH(CH3)(CH2CH3)或-CH2CH2-OC(CH3)3,并且该铟氧代烷氧基醇盐可用特别简单的方式制备和加工。
当用InCl3和选自下组的醇进行所描述的方法时,在根据本发明的方法中产生特别好的收率:CH3OH、HOCH2CH3、HOCH2CH2CH3、HOCH(CH3)2、HOCH2CH2CH2CH3、HOCH(CH3)(CH2CH3)、HOCH2CH2(CH3)2或HOC(CH3)3。所形成的优选的产物是In7O2(OH)(OCH3)12Cl4(CH3OH)x、In7O2(OH)(OCH2CH3)12Cl4(CH3CH2OH)x、In7O2(OH)(OCH2CH2CH3)12Cl4(CH3CH2CH2OH)x、In7O2(OH)(OCH(CH3)2)12Cl4(HOCH(CH3)2)x、In7O2(OH)(OCH2CH2CH2CH3)12Cl4(HOCH2CH2CH2CH3)x、In7O2(OH)(OCH(CH3)(CH2CH3))12Cl4(HOCH(CH3)(CH2CH3))x和In7O2(OH)(OC(CH3)3)12Cl4(HOC(CH3)3)x,其中x在每种情况下为0–10。
特别优选的本发明的铟氧桥醇盐是通式In7(μ4-O)2(μ2-OH)(μ1-OEt)3(μ2-OEt)7(μ3-OEt)2(μ1-Cl)4的铟氧桥醇盐,其具有附图1所示的结构式和可以在晶体中另外与最多10个乙醇分子配位存在。
此化合物可如所附的实施例中所描述的制备。
本发明进一步提供了本发明的铟醇盐用于制备含氧化铟层的用途,和制备含氧化铟层的相应的方法。本发明的铟氧桥醇盐原则上适合通过溅射法、通过气相沉积进行层的制备,适合溶胶-凝胶法和适合由非水溶液沉积。然而,特别适合用于由非水溶液进行沉积的是本发明的铟氧桥醇盐;如下通式的铟氧桥醇盐是更优选的:In7O2(OH)(OCH3)12Cl4(CH3OH)x、In7O2(OH)(OCH2CH3)12Cl4(CH3CH2OH)x、In7O2(OH)(OCH2CH2CH3)12Cl4(CH3CH2CH2OH)x、In7O2(OH)(OCH(CH3)2)12Cl4(HOCH(CH3)2)x、In7O2(OH)(OCH2CH2CH2CH3)12Cl4(HOCH2CH2CH2CH3)x、In7O2(OH)(OCH(CH3)(CH2CH3))12Cl4(HOCH(CH3)(CH2CH3))x和In7O2(OH)(OC(CH3)3)12Cl4(HOC(CH3)3)x,其中x=0–10,并非常特别优选通式In7(μ4-O)2(μ2-OH)(μ1-OEt)3(μ2-OEt)7(μ3-OEt)2(μ1-Cl)4(μ1-EtOH)x的铟氧桥醇盐,其中x=0–10。
通过由非水溶液沉积制备含氧化铟层的该类方法是如下的方法:其中要涂覆的基材用含有至少一种本发明的含卤素的铟氧桥醇盐的液体非水溶液涂覆,任选随后干燥,然后转化成含氧化铟层。在本发明的上下文中液体组合物要理解为是在SATP条件下(“标准环境温度和压力”;T=25℃和p=1013hPa)和施涂到要涂覆的基材上时呈液态形式的那些。非水溶液或无水组合物这里和下文要理解为是含有不大于200ppmH2O的溶液或配制剂。
根据本发明方法的方法产物,即含氧化铟层,要理解为是含有主要以氧化物形式存在的铟原子或铟离子的含金属或含半金属的层。任选地,该含氧化铟层也可包含来自未完全转化或未完全除去所产生的副产物的碳、氮、卤素或醇盐部分。该含氧化铟层可以是纯的氧化铟层,即:在不考虑任何碳、氮、醇盐或卤素部分情况下,可主要由氧化物形式的铟原子或铟离子组成,或可含有可以自身以元素形式、氧化物形式或另外的形式存在的部分其它元素。为了产生纯的氧化铟层,在根据本发明的方法中应当仅使用含铟的前体,优选除了本发明的至少一种铟氧桥醇盐之外仅使用铟氧桥醇盐和铟醇盐。相反,为了产生除了含铟前体之外还含有其它金属的层,也可使用0氧化态的金属前体(以制备含有其它不带电形式的金属的层)或金属氧化物前体(例如其它金属醇盐或氧桥醇盐)。
当使用本发明的铟氧桥醇盐作为唯一的金属氧化物前体时,根据本发明的方法特别适合制备氧化铟层。当唯一的金属氧化物前体对应于通式In7(μ4-O)2(μ2-OH)(μ1-OEt)3(μ2-OEt)7(μ3-OEt)2(μ1-Cl)4时,产生特别好的层。
该至少一种铟氧桥醇盐优选存在的比例为0.1至15重量%,更优选1至10重量%,最特别优选2至5重量%,以该无水组合物的总质量为基准。
该无水组合物进一步含有至少一种溶剂,即该组合物可含有一种溶剂或不同溶剂的混合物。优选可用于根据本发明方法的配制剂中的是非质子溶剂和弱质子溶剂,即:选自非质子非极性溶剂组的那些,即:烷、取代烷、烯、炔、没有或带有脂肪族或芳族取代基的芳族化合物、卤代烃、四甲基硅烷;选自非质子极性溶剂组的那些,即:醚、芳族醚、取代的醚、酯或酸酐、酮、叔胺、硝基甲烷、DMF(二甲基甲酰胺)、DMSO(二甲基亚砜)或异丙二醇碳酸酯;和弱质子溶剂,即:醇、伯胺和仲胺与甲酰胺。特别优选可用的溶剂是醇以及甲苯、二甲苯、苯甲醚、均三甲基苯、正己烷、正庚烷、三(3,6-二氧杂庚基)胺(TDA)、2-氨基甲基四氢呋喃、苯乙醚、4-甲基苯甲醚、3-甲基苯甲醚、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸丁酯、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、四氢萘和乙醚。非常特别优选的溶剂是甲醇、乙醇、异丙醇、四氢糠醇、叔丁醇、正丁醇、乳酸乙酯、乙酸丁酯和甲苯、以及它们的混合物。
为了实现特别好的可印刷性,根据本发明的方法中使用的组合物优选具有1mPa?s至10Pa?s、尤其是1mPa?s至100mPa?s的粘度,根据DIN53019第1至2部分测定和在20℃下测量。相应的粘度可通过加入聚合物、纤维素衍生物或例如可以Aerosil的商品名得到的SiO2,和尤其是通过PMMA、聚乙烯醇、氨基甲酸酯增稠剂或聚丙烯酸酯增稠剂来调节。
在根据本发明的方法中使用的基材优选是由玻璃、硅、二氧化硅、金属氧化物或过渡金属氧化物、金属或聚合物材料,尤其是PI或PET构成的基材。
含氧化铟层优选通过选自于如下的涂覆方法而制备:印刷方法(尤其是柔版印刷/凹版印刷、喷墨印刷、胶版印刷、数字胶版印刷和丝网印刷)、喷雾法、旋转涂覆法(“旋涂”)、浸渍法(“浸涂”)和选自弯月面(meniscus)涂覆、狭缝涂覆、槽模(slot-die)涂覆和幕涂的方法。所述涂覆方法最优选印刷方法。
在涂覆后和转化前,可另外将涂覆的基材干燥。用于此目的的相应的措施和条件是本领域熟练技术人员已知的。
向含氧化铟层的转化可通过热途径和/或通过用电磁辐射尤其是光化辐射进行照射而实施。优选通过大于150℃的温度以热途径进行转化。然而,当使用250℃至360℃的温度进行转化时,可以达到特别好的结果。
典型地,使用几秒到几小时的转化时间。
热转化可另外通过在热处理之前、热处理过程中或热处理之后射入UV、IR或VIS辐射或用空气或氧处理涂覆的基材而得以促进。
通过根据本发明的方法得到的层的质量另外可通过在转化步骤之后进行的热处理和(用H2或O2)气体处理、等离子处理(Ar、N2、O2或H2等离子体)、(用波长在UV、VIS或IR范围的)激光处理或臭氧处理相结合而进一步提高。
本发明进一步提供了通过本发明的铟氧桥醇盐可制得的含氧化铟层。由本发明的铟氧桥醇盐可制得的含氧化铟层(为纯氧化铟层)具有特别好的性能。
由于本发明的铟氧桥醇盐用于由液相制备含氧化铟层的良好的适用性,本发明进一步提供了本发明的铟氧桥醇盐用于制备液体涂料组合物的用途。液体涂料组合物在此理解为是在SATP条件下(“标准环境温度和压力”;T=25℃和p=1013hPa)和施涂到要涂覆的基材上时为液体形式的那些。
本发明的铟氧桥醇盐另外有利地适合用于制备电子组件,尤其是制备晶体管(尤其是薄层晶体管)、显示器、无线射频标签(Funketiketten)、电路、二极管、传感器或太阳能电池。
下面的实施例用于详细地说明本发明的主题但没有任何限制。
工作实施例:
In7(μ4-O)2(μ2-OH)(μ1-OEt)3(μ2-OEt)7(μ3-OEt)2(μ1-Cl)4(μ1-HOEt)5的合成
在已经除去残余湿气的1l玻璃圆底烧瓶中,将1.3g钠(56.55mmol,2.5当量)在保护性气体氛围和回流下溶解到250ml异丙醇中。向形成的NaOiPr溶液中加入在250ml干燥的异丙醇中的5.0g(22.6mmol)的氯化铟(III)(InCl3)。将该反应混合物在回流下剧烈搅拌2小时。冷却后,将溶液过滤和将沉淀物用每次100ml异丙醇洗涤两次。将合并的液体部分在减压下浓缩。将剩余的固体容纳在200ml乙醇(<10ppmH2O)中并过滤。大约一周时间,在-30℃下由溶液中形成晶体(收率大约20%)。根据单晶结构分析,晶体中的分子结构对应于通式In7(μ4-O)2(μ2-OH)(μ1-OEt)3(μ2-OEt)7(μ3-OEt)2(μ1-Cl)4(μ1-HOEt)5。
氧化铟层的制备
具有大约15mm边长和大约200nm厚度的氧化硅涂层和由ITO/金形成的指状结构的掺杂的硅基材通过旋涂(2000rpm)用100μl的In7(μ4-O)2(μ2-OH)(μ1-OEt)3(μ2-OEt)7(μ3-OEt)2(μ1-Cl)4(μ1-HOEt)5在醇(甲醇、乙醇或异丙醇)或甲苯中的5重量%的溶液进行涂覆。涂覆过程之后,将涂覆过的基材在空气下在260℃或350℃的温度下热处理1小时。
本发明的涂层显示载流子移动速率高达1.5cm2/Vs(在栅源电压30V,漏源电压30V,信道宽度1cm和信道长度20μm情况下)。
表1.载流子迁移速率
。
Claims (10)
1.通式In7O2(OH)(OR)12X4(ROH)x的含卤素的铟氧桥醇盐,其中
R=C1-C15-烷基、C1-C15-链烯基、C1-C15-炔基、C1-C15-烷氧基烷基、C6-C15-芳基-或C7-C15-烷氧基芳基,
X=F、Cl、Br、I和
x=0至10。
2.根据权利要求1所述的铟氧桥醇盐,其特征在于其能用以下通式描述
In7(μ4-O)2(μ2-OH)(μ1-OEt)3(μ2-OEt)7(μ3-OEt)2(μ1-Cl)4。
3.一种用于制备根据权利要求1或2所述的铟氧桥醇盐的方法,其特征在于:
-使含有卤化铟(III)InX3、异丙醇钠或异丙醇钾和异丙醇的反应混合物A反应,
-从含异丙醇的溶液A中除去异丙醇,得到固体F2,
-将固体F2容纳在醇ROH中,得到混合物C,
-和将铟氧桥醇盐从混合物C中结晶出来。
4.根据权利要求3的方法,其特征在于:
-使含有卤化铟(III)InX3、异丙醇钠或异丙醇钾和异丙醇的反应混合物A反应,
-将中间形成的固体F1过滤出并用异丙醇洗涤,得到含异丙醇的洗涤溶液B,
-从含异丙醇的溶液A和/或B中除去异丙醇,得到固体F2,
-将固体F2容纳在醇ROH中,得到混合物C,
-进行一个或多个过滤步骤,
-和将铟氧桥醇盐从混合物C中结晶出来。
5.根据权利要求3或4的方法,其特征在于卤化铟(III)InX3是InCl3和所述醇选自下组:CH3OH、HOCH2CH3、HOCH2CH2CH3、HOCH(CH3)2、HOCH2CH2CH2CH3、HOCH(CH3)(CH2CH3)或HOC(CH3)3。
6.根据权利要求1或2所述的铟氧桥醇盐用于制备含氧化铟涂层的用途。
7.根据权利要求6所述的铟氧桥醇盐的用途,其特征在于:含氧化铟的涂层通过由非水溶液沉积进行制备。
8.根据权利要求1或2所述的铟氧桥醇盐用于制备液体涂料组合物的用途。
9.根据权利要求1或2所述的铟氧桥醇盐用于制备电子组件的用途。
10.根据权利要求9的用途,其中所述用途是用于制备晶体管、显示器、无线射频标签、电路、二极管、传感器或太阳能电池的用途。
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CN115220300A (zh) * | 2021-04-14 | 2022-10-21 | 华为技术有限公司 | 图案化材料、图案化组合物和图案形成方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1280960A (zh) * | 2000-07-15 | 2001-01-24 | 昆明理工大学 | 铟锡氧化物薄膜溶胶-凝胶制备方法 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2659649B1 (fr) | 1990-03-16 | 1992-06-12 | Kodak Pathe | Preparation d'alkoxydes d'indium solubles dans les solvants organiques. |
RU2181389C2 (ru) * | 1999-06-29 | 2002-04-20 | Омский научно-исследовательский институт приборостроения | Способ получения прозрачной электропроводящей пленки на основе оксидов индия и олова |
US6958300B2 (en) | 2002-08-28 | 2005-10-25 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming metal oxides using metal organo-amines and metal organo-oxides |
JP2004193330A (ja) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Sharp Corp | モノリシック多波長レーザ素子とその製法 |
JP2004231495A (ja) * | 2003-01-31 | 2004-08-19 | Nippon Shokubai Co Ltd | 金属酸化物膜の製造方法 |
JP4767616B2 (ja) | 2005-07-29 | 2011-09-07 | 富士フイルム株式会社 | 半導体デバイスの製造方法及び半導体デバイス |
WO2008083310A1 (en) | 2006-12-29 | 2008-07-10 | 3M Innovative Properties Company | Method of curing metal alkoxide-containing films |
DE102007018431A1 (de) | 2007-04-19 | 2008-10-30 | Evonik Degussa Gmbh | Pyrogenes Zinkoxid enthaltender Verbund von Schichten und diesen Verbund aufweisender Feldeffekttransistor |
GB2454019B (en) | 2007-10-27 | 2011-11-09 | Multivalent Ltd | Improvements in or relating to synthesis of gallium and indium alkoxides |
DE102008058040A1 (de) | 2008-11-18 | 2010-05-27 | Evonik Degussa Gmbh | Formulierungen enthaltend ein Gemisch von ZnO-Cubanen und sie einsetzendes Verfahren zur Herstellung halbleitender ZnO-Schichten |
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DE102010043668B4 (de) | 2010-11-10 | 2012-06-21 | Evonik Degussa Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Indiumoxid-haltigen Schichten, nach dem Verfahren hergestellte Indiumoxid-haltige Schichten und ihre Verwendung |
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Non-Patent Citations (1)
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---|
High Performance Solution-Processed Indium Oxide Thin-Film Transistors;Hyun Sung Kim et al.;《Journal of the American Society》;20080829;第130卷(第38期);第12580—12581页 * |
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