CN109411326B - 一种增加乙酰丙酮镧在dmf中溶解度的方法 - Google Patents

一种增加乙酰丙酮镧在dmf中溶解度的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109411326B
CN109411326B CN201811057334.7A CN201811057334A CN109411326B CN 109411326 B CN109411326 B CN 109411326B CN 201811057334 A CN201811057334 A CN 201811057334A CN 109411326 B CN109411326 B CN 109411326B
Authority
CN
China
Prior art keywords
acetylacetonate
lanthanum
solution
dmf
zirconium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811057334.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109411326A (zh
Inventor
陆旭兵
唐乃维
何宛兒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhaoqing South China Normal University Optoelectronics Industry Research Institute
Original Assignee
Zhaoqing South China Normal University Optoelectronics Industry Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhaoqing South China Normal University Optoelectronics Industry Research Institute filed Critical Zhaoqing South China Normal University Optoelectronics Industry Research Institute
Priority to CN201811057334.7A priority Critical patent/CN109411326B/zh
Publication of CN109411326A publication Critical patent/CN109411326A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109411326B publication Critical patent/CN109411326B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种增加乙酰丙酮镧在DMF中溶解度的方法，通过在乙酰丙酮镧和N,N‑二甲基甲酰胺的溶液中加入乙酰丙酮锆，其中，La：Zr的摩尔比为19:1~1:19，乙酰丙酮镧和乙酰丙酮锆的总浓度为0.05~0.20mol/L。溶液的混合过程均处于无氧无水环境，且溶液在加入乙酰丙酮锆后，在70~90℃的条件下搅拌12~36小时。通过掺杂乙酰丙酮锆，大大提高了乙酰丙酮镧在DMF中的溶解度，提升了溶解度的溶液在相同的旋涂工艺下单层薄膜的厚度得到显著提高，由于添加了含锆比例较少的镧锆，不影响后续制备的薄膜性能。

Description

一种增加乙酰丙酮镧在DMF中溶解度的方法
技术领域
本发明属于溶液法制备薄膜技术领域，更具体地，涉及一种增加乙酰丙酮镧在DMF中溶解度的方法。
背景技术
利用溶液法制备高介电常数(高K)的金属氧化物绝缘层是研究的热点，溶液法具有操作简单、成本低、可大面积制备的优点。
其中，氧化镧是性能优异的绝缘材料，根据Yee-Chia Yeo等的研究，氧化镧具有最好的绝缘性。与其他几种绝缘材料相比，达到同样低的漏电流时氧化镧所需的薄膜厚度是最小的，那么氧化镧薄膜就可以在较薄的情况下提供大的电容密度并保持较小的漏电。
利用金属的乙酰丙酮盐溶入N, N-二甲基甲酰胺(DMF)中，可以得到有机金属盐溶液，有机物的分解挥发温度较低，有利于制备成膜后对薄膜进行低温处理，降低薄膜的处理成本。
以乙酰丙酮镧固体粉末溶入DMF中，低温处理后得到的薄膜性能良好，但是乙酰丙酮镧在DMF中的溶解度很低，则溶液中镧的浓度很低，这将导致每层旋涂的薄膜厚度较低。达到器件所需的工作条件需要绝缘层薄膜达到一定的厚度来控制器件的漏电，降低功耗。因此为了保证漏电的降低，需要旋涂多层的薄膜来增加绝缘层的厚度，而增加薄膜的层数则必然导致层间缺陷的增多，使整个绝缘层的缺陷增多；同时增加旋涂层数使工艺更加繁琐复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种增加乙酰丙酮镧在DMF中溶解度的方法。
本发明的上述技术目的通过以下技术方案实现：
一种增加乙酰丙酮镧在DMF中溶解度的方法，通过在乙酰丙酮镧和N, N-二甲基甲酰胺的溶液中加入乙酰丙酮锆，得到掺杂溶液，其中，La：Zr的摩尔比为19:1~1:19，乙酰丙酮镧和乙酰丙酮锆的总浓度为0.05~0.20mol/L。
优选地，乙酰丙酮镧和乙酰丙酮锆的总浓度为0.10~0.16mol/L。
优选地，掺杂溶液的配置过程均处于无氧无水环境。
优选地，加入乙酰丙酮锆，在70~90℃的条件下搅拌12~36小时。
更优选地，在90℃的条件下搅拌16小时。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
通过掺杂乙酰丙酮锆，大大提高了乙酰丙酮镧在DMF中的溶解度。
通过掺杂而提升了溶解度，溶液在相同的旋涂工艺下单层薄膜的厚度得到显著提高。
含锆比例较少的镧锆掺杂溶液的制备的薄膜性能与无掺杂的氧化镧薄膜的介电性能基本无差别。
附图说明
图1为各溶液经过充分搅拌反应后的溶解情况。
图2为离心管中溶液经过且16000rpm，10min的离心处理后的溶液情况。
图3可见乙酰丙酮镧单独溶于DMF制备的溶液情况。
图4为而经过加入乙酰丙酮锆后溶液的粒径图。
具体实施方式
以下结合具体实施例和附图来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。
实施例1
配制镧锆前驱体溶液：在手套箱无氧无水的环境下，称量一定质量的乙酰丙酮锆和乙酰丙酮镧溶质，溶于DMF溶剂中。
各溶液分别为：
其中，图1和图2中（1）~（6）分别代表如下情况：
（1）乙酰丙酮镧/DMF：0.05mol/L，代表了乙酰丙酮镧在DMF中的浓度为0.05mol/L。
（2）乙酰丙酮镧：乙酰丙酮锆(95:5)/DMF；0.10mol/L，代表了乙酰丙酮镧和乙酰丙酮锆在DMF中的总浓度为0.10mol/L，其中乙酰丙酮镧和乙酰丙酮锆的摩尔比为95:5。以下类推。
（3）乙酰丙酮镧：乙酰丙酮锆(95:10)/DMF；0.10mol/L。
（4）乙酰丙酮镧：乙酰丙酮锆(85:15)/DMF；0.10mol/L。
（5）乙酰丙酮镧：乙酰丙酮锆(75:25)/DMF；0.16mol/L。
（6）乙酰丙酮镧：乙酰丙酮锆(50:50)/DMF；0.16mol/L。
配制好的溶液密封后置于90℃水浴锅中磁力搅拌16小时。
取出搅拌好的溶液后，将溶液超声处理5 min，使溶液均匀分散，转移至比色皿，在室温(25℃)使用粒度分析仪观察溶液溶解状况。
图1是各溶液经过充分搅拌反应后的溶解情况，可见乙酰丙酮镧单独溶于DMF时(1)存在大量未溶解的固体，溶液浑浊。而当掺杂乙酰丙酮锆后，溶解度可大大提高，溶液澄清透明(2)~(6)。
图2为离心管中溶液经过且16000rpm,10min的离心处理后的溶液情况。乙酰丙酮镧的DMF溶液在离心后有明显的沉淀(1)，而其他溶液没有沉淀产生(2)~(6)。
粒度分析是检测悬浊液的未溶固体粉末的粒径的检测方法，将溶液超声均匀分散后置于比色皿内进行检测。图3可见乙酰丙酮镧单独溶于DMF制备的溶液存在大量粒径较大(数十微米)的未溶固体粉末。而经过掺杂后的溶液测出的粒径为0(图4)，表明溶液中溶质已经完全溶解，不存在未溶颗粒粉末（粒度分析只能检测悬浊液中未溶粉末的粒径，溶液中的溶质完全溶解之后不能测出来）。表明通过少量乙酰丙酮锆的掺杂即可使乙酰丙酮镧在DMF中的溶解度大大提升。

Claims (5)

1.一种增加乙酰丙酮镧在DMF中溶解度的方法，其特征在于，通过在乙酰丙酮镧和N,N-二甲基甲酰胺的溶液中加入乙酰丙酮锆，得到掺杂溶液，其中，La：Zr的摩尔比为(19～1)：1，乙酰丙酮镧和乙酰丙酮锆的总浓度为0.05～0.16mol/L。
2.根据权利要求1所述增加乙酰丙酮镧在DMF中溶解度的方法，其特征在于，乙酰丙酮镧和乙酰丙酮锆的总浓度为0.10～0.16mol/L。
3.根据权利要求1所述增加乙酰丙酮镧在DMF中溶解度的方法，其特征在于，掺杂溶液的配置过程均处于无氧无水环境。
4.根据权利要求1所述增加乙酰丙酮镧在DMF中溶解度的方法，其特征在于，加入乙酰丙酮锆，在70～90℃的条件下搅拌12～36小时。
5.根据权利要求1或4所述增加乙酰丙酮镧在DMF中溶解度的方法，其特征在于，在90℃的条件下搅拌16小时。
CN201811057334.7A 2018-09-11 2018-09-11 一种增加乙酰丙酮镧在dmf中溶解度的方法 Active CN109411326B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811057334.7A CN109411326B (zh) 2018-09-11 2018-09-11 一种增加乙酰丙酮镧在dmf中溶解度的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811057334.7A CN109411326B (zh) 2018-09-11 2018-09-11 一种增加乙酰丙酮镧在dmf中溶解度的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109411326A CN109411326A (zh) 2019-03-01
CN109411326B true CN109411326B (zh) 2023-06-02

Family

ID=65464797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811057334.7A Active CN109411326B (zh) 2018-09-11 2018-09-11 一种增加乙酰丙酮镧在dmf中溶解度的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109411326B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101333655A (zh) * 2008-05-20 2008-12-31 上海大学 高温超导涂层导体La2Zr2O7缓冲层薄膜制备工艺
JP2013062242A (ja) * 2011-08-24 2013-04-04 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 薄膜固体二次電池用の薄膜の製造方法とそれに用いる塗布液、及び薄膜、並びにそれを用いた薄膜固体二次電池
CN104011260A (zh) * 2011-10-31 2014-08-27 日产化学工业株式会社 金属氧化物被膜用涂布液的制造方法、金属氧化物被膜用涂布液以及金属氧化物被膜
CN106025238A (zh) * 2016-07-22 2016-10-12 哈尔滨工业大学 一种体相掺杂金属元素的锂离子电池正极材料的制备方法
CN106058047A (zh) * 2016-07-06 2016-10-26 华南师范大学 一种用于柔性低压驱动有机薄膜晶体管的高介电栅介质材料及其制备方法与应用
CN106328491A (zh) * 2016-09-14 2017-01-11 齐鲁工业大学 一种氧化镧介电薄膜的低温液相制备方法
CN106653858A (zh) * 2016-09-14 2017-05-10 齐鲁工业大学 一种低温制备高迁移率铟锆氧薄膜晶体管的溶液方法
CN107204379A (zh) * 2017-05-12 2017-09-26 中国科学院化学研究所 一种高质量无机钙钛矿薄膜及其制备方法和在太阳能电池中的应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101333655A (zh) * 2008-05-20 2008-12-31 上海大学 高温超导涂层导体La2Zr2O7缓冲层薄膜制备工艺
JP2013062242A (ja) * 2011-08-24 2013-04-04 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 薄膜固体二次電池用の薄膜の製造方法とそれに用いる塗布液、及び薄膜、並びにそれを用いた薄膜固体二次電池
CN104011260A (zh) * 2011-10-31 2014-08-27 日产化学工业株式会社 金属氧化物被膜用涂布液的制造方法、金属氧化物被膜用涂布液以及金属氧化物被膜
CN106058047A (zh) * 2016-07-06 2016-10-26 华南师范大学 一种用于柔性低压驱动有机薄膜晶体管的高介电栅介质材料及其制备方法与应用
CN106025238A (zh) * 2016-07-22 2016-10-12 哈尔滨工业大学 一种体相掺杂金属元素的锂离子电池正极材料的制备方法
CN106328491A (zh) * 2016-09-14 2017-01-11 齐鲁工业大学 一种氧化镧介电薄膜的低温液相制备方法
CN106653858A (zh) * 2016-09-14 2017-05-10 齐鲁工业大学 一种低温制备高迁移率铟锆氧薄膜晶体管的溶液方法
CN107204379A (zh) * 2017-05-12 2017-09-26 中国科学院化学研究所 一种高质量无机钙钛矿薄膜及其制备方法和在太阳能电池中的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Z.M. Yu.etl.La2Zr2O7 films on Cu–Ni alloy by chemical solution deposition process.《Materials Science and Engineering: B 》.2006,第130卷(第1-3期),第126-131页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109411326A (zh) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106025067B (zh) 一种溶液法生成钙钛矿薄膜的成膜方法及其器件应用
CN108878158B (zh) 一种碳基复合材料的制备方法和用途
CN105130988B (zh) 一种离子型苝酰亚胺类材料与制备方法及其有机存储器件
Rani et al. Novel approach for the utilization of ionic liquid-based cellulose derivative biosourced polymer electrolytes in safe sodium-ion batteries
CN109216557A (zh) 一种基于柠檬酸/SnO2电子传输层的钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN102074373B (zh) 一种染料敏化太阳能电池光阳极及其制备方法
CN104900810A (zh) 一种均匀有机-无机钙钛矿薄膜太阳能电池的制备方法
CN103145345B (zh) 一种室温下原位合成硒化银半导体光电薄膜材料的化学方法
CN107275434A (zh) 一种基于ZnO/CsPbBr3/MoO3结构的纯无机光电探测器
CN104072129A (zh) 一种b位等价锆离子掺杂的钛酸铋钠薄膜
CN103746108B (zh) 空心镍锰酸锂结构掺杂锂离子电池正极材料的制备方法
CN109411326B (zh) 一种增加乙酰丙酮镧在dmf中溶解度的方法
Cyriac et al. Modification in the microstructure of sodium carboxymethylcellulose/polyvinyl alcohol polyblend films through the incorporation of NaNO3 for energy storage applications
CN102173820A (zh) 一种ybco高温超导厚膜的制备方法
CN109873078A (zh) 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN109103337A (zh) 一种以碘铅甲脒作为太阳能电池吸光层的工艺及其应用
CN107824797B (zh) 一种多孔高比表面积的铋纳米颗粒修饰的氮掺杂碳纳米片材料及其制备方法和应用
CN113130761A (zh) 双向偏压响应的有机光电倍增探测器及其制备方法
CN103193395A (zh) 一种可服役于高电场的铋铁系多铁性薄膜的合成
CN102222575A (zh) 染料敏化太阳能电池光阳极的制备方法
Liu et al. Doping Sr and Introducing Oxygen Vacancies in Ba0. 7Sr0. 3TiO3‐X Synergistically Promote the Pyro‐Photo‐Electric Catalysis Performance
CN110763850A (zh) 一种非标记均相阴极光电化学检测17β-雌二醇的方法
CN109781795B (zh) 一种碱式碳酸钴与rgo的复合结构的气敏薄膜传感器及其制备方法
CN114674903A (zh) 一种基于MXene/SnS2功能复合材料检测水体中Cr（VI）的方法
Pritam et al. Conductivity and dielectric spectroscopy of Na+ ion conducting blended solid polymer nanocomposites

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant