DE102021113087A1 - Verfahren zur herstellung von atomaren dünnschichten aus übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden - Google Patents

Verfahren zur herstellung von atomaren dünnschichten aus übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden Download PDF

Info

Publication number
DE102021113087A1
DE102021113087A1 DE102021113087.5A DE102021113087A DE102021113087A1 DE 102021113087 A1 DE102021113087 A1 DE 102021113087A1 DE 102021113087 A DE102021113087 A DE 102021113087A DE 102021113087 A1 DE102021113087 A1 DE 102021113087A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thin film
transition metal
growth
hydroxides
thin
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.)
Pending
Application number
DE102021113087.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Guobin Jia
Jonathan Plentz
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.)
Leibniz Institut fuer Photonische Technologien eV
Original Assignee
Leibniz Institut fuer Photonische Technologien eV
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 Leibniz Institut fuer Photonische Technologien eV filed Critical Leibniz Institut fuer Photonische Technologien eV
Priority to DE102021113087.5A priority Critical patent/DE102021113087A1/de
Publication of DE102021113087A1 publication Critical patent/DE102021113087A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/02—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00—Compounds of copper
    • C01G3/02—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00—Compounds of copper
    • C01G3/14—Complexes with ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G5/00—Compounds of silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/04—Oxides; Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/12—Complexes with ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • 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
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • 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
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02551—Group 12/16 materials
    • H01L21/02554—Oxides
    • 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
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02565—Oxide semiconducting materials not being Group 12/16 materials, e.g. ternary compounds
    • 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
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02623—Liquid deposition
    • H01L21/02628—Liquid deposition using solutions
    • 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
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02587—Structure
    • H01L21/0259—Microstructure

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (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

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von atomaren Dünnschichten aus Übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden.Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von atomaren Dünnschichten aus Übergangsmetalloxiden und/oder - hydroxiden anzugeben, welches die ein großflächiges Wachstum von atomaren Dünnschichten aus Übergangsmetallhydroxiden und/oder - oxiden ohne thermische Behandlung unter hohem Druck oder ohne Laseranwendung und anschließendes Tempern bei bis zu 680 K in einer Vakuumkammer ermöglicht, so dass ein großflächiger, kontinuierlicher, geschlossener Dünnfilm Substrat-frei ohne zusätzliche Trägerschicht direkt an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche gebildet werden kann, wird dadurch gelöst, dass ein Grenzflächen-unterstütztes Dünnschichtwachstum von atomaren Dünnschichten aus Übergangsmetalloxid oder / und -hydroxid erfolgt, in dem eine Zersetzung von metastabilen Metall-Amin-Hydroxo-Komplexen zu dem Übergangsmetalloxid oder / und hydroxiden direkt an der Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche nach Freisetzung von ausgebildeten NH3erfolgt, was an der Grenzfläche zu atomar dünnen Nanoblättern aus Übergangsmetalloxiden und / oder - hydroxiden als Keime für ein anschließendes Wachstum der Dünnschicht sowohl in lateraler als auch in vertikaler Richtung der Flüssigkeitsoberfläche führt, so dass durch dieses Wachstum ein großflächiger, kontinuierlicher, geschlossener Dünnfilm erzeugbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von atomaren Dünnschichten aus Übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden. Kristallines ZnO ist ein Breitband-Halbleiter mit einer Bandlückenenergie von 3,37 eV und kann für viele Anwendungen verwendet werden, wie z.B. in der Optoelektronik, bspw. in UV-Detektoren, Laserdioden, Solarzellen, Leuchtdioden (LEDs), die im UV- und blauen Bereich arbeiten, in Photokatalysatoren für die solare Wasserspaltung und den Abbau von organischen Schadstoffen in Abwässern aus Arzneimittelfabriken sowie in thermoelektrischen, piezoelektrischen und triboelektrischen Geräten, die thermische und mechanische Energie in Elektrizität oder umgekehrt umwandeln.
  • Darüber hinaus werden ZnO-Materialien in der empfindlichen Gassensorik und als transparentes leitfähiges Oxid verwendet.
  • ZnO-basierte Nanostrukturen [einschließlich Zn(OH)], wie z.B. Nanodrähte, Nanobelts, Nanoblüten und Nanoblätter, sind auch aufgrund ihrer überlegenen Eigenschaften im Vergleich zu Bulk-Materialien hochinteressant und ihr großes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen macht sie relevant für das Design von Katalysatoren, in Bauelementen zur Energiegewinnung und - speicherung, für ein verbessertes Lichtmanagement in optoelektronischen Geräten und für empfindliche Gassensorik.
  • Daher wurden ZnO-basierte Materialien in der Vergangenheit bereits intensiv untersucht.
  • Für die Synthese von ZnO-Nanostrukturen ist eine Reihe von Protokollen etabliert.
  • Ein Ansatz beruht z.B. auf der Zersetzung eines metastabilen Zinkhydroxids e-Zn(OH)2, bei dem sich das e-Zn(OH)2 durch thermische Behandlung oder hohen Druck teilweise oder vollständig in nanokristallines ZnO umwandelt. Die Zersetzung findet bereits bei Raumtemperatur statt und ist bei ~130 °C abgeschlossen und ermöglicht somit das Wachstum von kristallinem ZnO bei niedrigen Temperaturen.
  • Kürzlich wurde über 2D graphenähnliches ZnO berichtet. Diese ZnO-Nanostruktur hat das größte theoretische Oberflächen-VolumenVerhältnis unter allen ZnO-basierten Nanostrukturen und birgt daher das Potenzial, die Anwendung von ZnO-Nanostrukturen in verschiedenen Anwendungsbereichen zu revolutionieren. 2D-ZnO-Nanoblätter werden dabei als Nanowände, Nanoplatten oder Blütenblätter in einer ZnO-Nanoblume beobachtet, mit einer Größe von bis zu mehreren hundert Mikrometer.
  • 2D-ZnO-Nanoblätter können auf Ag-Substraten durch gepulste Laserabscheidung und anschließendes Tempern bei bis zu 680 K in einer Vakuumkammer, durch hydrothermale Prozesse und durch galvanische Abscheidung hergestellt werden.
  • Für viele Anwendungen werden jedoch großflächige Dünnschichten für eine bessere Manipulation und für eine kontrollierbare Herstellung von Bauelementen bevorzugt.
  • Grundsätzlich haben Gas/Flüssig- und Flüssig/Flüssig-Grenzflächenunterstützte Wachstumsmethoden gezeigt, dass sie in der Lage sind, dünne Schichten von metallorganischen Gerüsten (MOFs), 2D-Polymer-Dünnschichten und MOF-Dünnschichten zwischen zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten wachsen zu lassen.
  • Diese Ansätze nutzen den molekularen Selbstassemblierungseffekt an den Gas/Flüssig- oder Flüssig/Flüssig-Grenzflächen, bekannt als Langmuir-Blodgett-Prozess, so dass dünne Schichten an den Grenzflächen synthetisiert werden können.
  • Aufgrund der breiten Anwendungsgebiete von Übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden in Energiegewinnungs- und -speichergeräten wie Lithium-Ionen-Batterien, Superkondensatoren, Gassensoren, optoelektronischen Geräten und katalytischen Anwendungen gibt es jedoch ein zunehmendes Interesse an der Züchtung von großflächigen Dünnschichten aus Übergangsmetalloxiden/-hydroxiden.
  • JP 2017226580 A2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Metalloxidfilms, das die Filmabscheidungskosten durch Senkung der Filmabscheidungstemperatur reduziert.
  • Dieses Verfahren zur Herstellung eines Metalloxidfilms umfasst einen Filmabscheidungsschritt zum Abscheiden eines Metalloxidfilms auf der Oberfläche eines filmabgeschiedenen Substrats in einer Filmabscheidungslösung.
  • Die Filmabscheidungslösung ist eine wässrige Metallsalzlösung des Metalls, das den Metalloxidfilm bildet, und der Filmabscheidungsschritt umfasst das Stehenlassen der Filmabscheidungslösung in einer Ammoniakatmosphäre.
  • Aus US 2016130719 A ist ein Lösungsabscheidungsverfahren bekannt, das folgende Schritte umfasst:
    • • Aufbringen einer flüssigen Vorläuferlösung auf ein Substrat, wobei die Vorläuferlösung ein Oxid eines ersten Metalls, ein Hydroxid des ersten Metalls oder eine Kombination davon, gelöst in einer wässrigen Ammoniaklösung, enthält,
    • • Verdampfen der Vorläuferlösung, um direkt eine feste Keimschicht auf dem Substrat zu bilden, wobei die Keimschicht ein Oxid des ersten Metalls, ein Hydroxid des ersten Metalls oder eine Kombination davon enthält, wobei die Keimschicht im Wesentlichen frei von organischen Verbindungen ist,
    • • und Aufwachsen einer Hauptschicht auf dem Substrat unter Verwendung der Keimschicht als Wachstumsstelle oder Keimbildungsstelle.
  • US 2010263586 A offenbart ein Verfahren zur Synthese von ZnO, umfassend das kontinuierliche Zirkulieren einer Wachstumslösung, die mit ZnO gesättigt ist, zwischen einer wärmeren Abscheidungszone, die ein Substrat enthält, und einer kühleren Auflösungszone, die ZnO-Quellenmaterial enthält.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Verfahren zur Herstellung von atomaren Dünnschichten, d.h. Schichten einer Dicke von einer atomaren Monolage bis zu 10 atomaren Monolagen, aus Übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden anzugeben, welches die zuvor stehend genannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet, insbesondere ein großflächiges Wachstum von atomaren Dünnschichten (Schichten einer Dicke von einer atomaren Monolage bis zu 10 atomaren Monolagen, d.h. mit einer Schichtdicke ca. 10 nm bis 1000 nm) aus Übergangsmetallhydroxiden und/oder -oxiden ohne thermische Behandlung unter hohem Druck oder ohne Laseranwendung und anschließendes Tempern bei bis zu 680 K in einer Vakuumkammer ermöglicht, so dass ein großflächiger, kontinuierlicher, geschlossener Dünnfilm Substrat-frei, d.h. ohne zusätzliche Stützschicht, direkt an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche gebildet werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem 1. Patentanspruch gelöst. Weitere günstige Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung sind in den nachgeordneten Unteransprüchen angegeben.
  • Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein grenzflächenunterstütztes Dünnschichtwachstum von atomaren Dünnschichten, d.h. Schichten einer Dicke von einer atomaren Monolage bis zu 10 atomaren Monolagen, aus Übergangsmetalloxiden oder / und - hydroxiden, wie bspw. ZnO/Zn(OH)2, NiOx/Ni(OH)2 und CuxO/Cu(OH)2 an einer Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche bereit gestellt wird, so dass ein großflächiger, kontinuierlicher, geschlossener Dünnfilm Substrat-frei, d.h. ohne zusätzliche Stützschicht, direkt an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche ausgebildet wird.
  • Dieser gebildete Dünnfilm (= die Dünnschicht mit einer Schichtdicke von ca. 10 nm bis 1000 nm) besteht aus Metalloxid oder/und Metallhydroxid, wobei eine reine Metalloxid-Dünnschicht aus einer Metallhydroxid-Dünnschicht durch anschließende Verarbeitung in Form von abschließenden Temperungen erhalten werden kann.
  • Die zusammenhängende Dünnschicht aus Metalloxid oder / und Metallhydroxid entsteht dabei durch die Zersetzung von Metall-Amine-Hydroxo-Komplexen direkt an der Grenzfläche zwischen Luft und der Flüssigkeit, was zu atomar dünnen Nanoblättern (bspw. ZnO/Zn(OH)2-Nanoblättern) als Keime für das anschließende Wachstum einer Dünnschicht sowohl in lateraler als auch in vertikaler Richtung der Flüssigkeitsoberfläche führt, so dass ein großflächiger, kontinuierlicher, geschlossener Dünnfilm erzeugbar ist.
  • Dieses Verfahren ermöglicht ein effizientes Wachstum von großflächigen ZnO-basierten Dünnschichten an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche, wobei NH4(OH) und Zn2+-Ionen oder Zinksalze, wie bspw. Zn(NO3)2, zur Herstellung des Wachstumsvorläufers verwendet werden, der die Zink-Amin-Hydroxo-Komplexe Zn(NH3)x(OH)2 synthetisiert, und diese Zwischenkomplexe sich bei der Freisetzung des gasförmigen NH3-Produkts zu Zn(OH)2 zersetzen, wodurch zunächst das effiziente Wachstum einer großflächigen Zn(OH)2-Dünnschicht an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche ermöglicht wird.
  • Das Wachstum des Zn(OH)2-Dünnfilms erfolgt dabei sehr schnell innerhalb von Minuten, und er ist in der Lage, sich anschließend zu ZnO zu zersetzen, wodurch ein ZnO/Zn(OH)2-Verbunddünnfilm bei niedriger Temperatur gebildet wird.
  • Diese technische Lösung basiert somit auf der Zersetzung der intermediären Zink-Amin-Hydroxo-Komplexe Zn(NH3)x(OH)2, was zu atomar dünnen ZnO/Zn(OH)2-Nanoblättern als Keime führt, und dem anschließenden Wachstum sowohl in lateraler als auch in vertikaler Richtung der Flüssigkeitsoberfläche, wodurch die sogenannte „Origami -Struktur“ entsteht.
  • Die so gebildete Dünnschicht besteht aus 2D-Graphen-ähnlichen Nanoblättern, die eine flache Deckschicht mit darunter wachsenden Nanowänden und Nanoflowern enthalten (= „Origami-Struktur“ bzw. „Origami -Dünnfilm“ genannt).
  • Diese 2D-Zn(OH)2/ZnO-Schicht zeigt dabei einen eindeutigen Quanten-Confinement-Effekt mit großen, blauverschobenen Photolumineszenz (PL)-Banden im UV-Bereich und intensiven violetten und blauen Lichtemissionspeaks.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht darüber hinaus auch ein effizientes Wachstum von anderen großflächigen Übergangsmetallhydroxiden oder / und -oxiden an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche, um durch die Zersetzung von metastabilen Metall-Amin-Hydroxo-Komplexen reine Metallhydroxide oder zusammengesetzte Dünnschichten zu erhalten, in dem großflächige Dünnschichten von Metallhydroxiden [neben Zn(OH)2 z.B. Ni(OH)2, Cu(OH)2] an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche nach Freisetzung des NH3 ausgebildet und Metalloxide durch anschließende Zersetzung von Hydroxiden erhalten werden, in dem NH4(OH) und Zinksalze, wie bspw. Zn(NO3)2, oder Nickelsalze, wie bspw. Ni(NO3)2, oder Kupfersalze, wie bspw. Cu(NO3)2, zur Herstellung des Wachstumsvorläufers verwendet werden, der die Amin-Hydroxo-Komplexe Zn(NH3)x(OH)2 oder Ni(NH3)x(OH)2 oder Cu(NH3)x(OH)2 synthetisiert, und diese Zwischenkomplexe sich bei der Freisetzung des gasförmigen NH3-Produkts zu Zn(OH)2, Ni(OH)2 oder Cu(OH)2 zersetzen, wodurch zunächst das effiziente Wachstum einer großflächigen Zn(OH)2- oder Ni(OH)2- oder Cu(OH)2-Dünnschicht an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche ermöglicht und dann eine ausschließlich Metalloxide- enthaltende Dünnschicht in Form von ZnO, NiO oder CuO durch abschließende Zersetzung der Übergangsmetall Hydroxide erhalten wird.
  • XRD- und FTIR- Untersuchungen der mit dem Verfahren ausgebildeten Dünnschicht zeigen, dass der dünne Film aus 2D-ähnlichen Nanoblättern besteht, einschließlich einer flachen Deckschicht mit darunter wachsenden Nanowänden und Nanoflowern, wobei im Fall der ZnO/Zn(OH)2- Nanoblätter der 2D-ZnO/Zn(OH)2-Film eine hohe spezifische Oberfläche von 45,9 m2/g zeigt (bestimmt durch BET-Messung). Eine von der Anregungswellenlänge abhängige Photolumineszenzuntersuchung zeigt dabei einen Quanten-Confinement-Effekt, der sich in den großen blauverschobenen Emissionen widerspiegelt.
  • Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass ein großflächiges Wachstum von atomaren Dünnschichten aus Übergangsmetallhydroxiden und/oder -oxiden ohne thermische Behandlung unter hohem Druck oder ohne Laseranwendung und anschließendes Tempern bei bis zu 680 K in einer Vakuumkammer in relativ kurzer Zeit (im Bereich von etwa 3 bis 6 min) ermöglicht wird, so dass ein großflächiger, kontinuierlicher, geschlossener Dünnfilm „schablonenfrei“ direkt an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche unter normalen Raumbedingungen von Temperatur und Luftdruck gebildet werden kann.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand der schematischen Zeichnungen und der Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt:
    • 1: eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum grenzflächenunterstützten Dünnschichtwachstum von atomaren Dünnschichten aus Übergangsmetalloxiden oder / und -hydroxide an einer Luft-Flüssigkeits-Grenzefläche
  • Die in 1 dargestellte Vorrichtung zum grenzflächenunterstützten Dünnschichtwachstum von atomaren Dünnschichten (mit einer Dicke von einer bis zu 10 atomaren Monolagen, d.h. einer Schichtdicke von ca. 10nm bis 1000 nm) aus Übergangs-metalloxiden oder / und -hydroxide an einer Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche umfasst ein wannenartiges Gefäß (bspw. eine Petrischale) und eine Wachstumslösung, welche Metall-Amin-Hydroxo-Komplexe beinhaltet.
  • Diese Vorrichtung wird für das Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht aus Übergangsmetalloxiden und -hydroxiden einesetzt, um ein grenzflächen-unterstütztes Dünnschichtwachstum von atomaren Dünnschichten aus Übergangsmetalloxiden oder / und -hydroxiden durchzuführen, bei dem eine Zersetzung von metastabilen Metall-Amin-Hydroxo-Komplexen zu Übergangsmetalloxiden und / oder hydroxiden direkt an der Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche nach Freisetzung von ausgebildeten NH3 erfolgt, was an der Grenzfläche zu atomar dünnen Nanoblättern aus Übergangsmetalloxiden und / oder -hydroxiden als Keime für ein anschließendes Wachstum der Dünnschicht sowohl in lateraler als auch in vertikaler Richtung der Flüssigkeitsoberfläche führt, so dass ein großflächiger, kontinuierlicher, geschlossener Dünnfilm erzeugbar ist.
    Im Rahmen der Erfindung liegt auch, dass eine ausschließlich Metalloxide- enthaltende Dünnschicht durch abschließende Zersetzung der Übergangsmetall Hydroxide erhalten wird.
  • 1. Ausführungsbeispiel
  • Vorbereitung der Wachstumslösung:
  • Zinknitrat-Hexahydrat [Zn(NO3)2 - 6 H2O] mit ≥ 99,0 Gew.-%, NaOH-Pellets und NH4OH mit 25% Gew.- % werden ohne weitere Aufreinigung für die Wachstumslösung verwendet.
  • Petrischalen werden als Behälter für die Wachstumslösung eingesetzt und zunächst mit Aceton sowie anschließend mit einer Piranha-Lösung, bestehend aus H2SO4 (98 Gew.-%):H2O2 (30 Gew.-%) im Volumenverhältnis 1:1, gereinigt und zur Entfernung von Verunreinigungen 10 min bei 80 °C erhitzt.
  • Anschließend werden sie mehrmals mit deionisiertem Wasser gespült.
  • Zur Vorbereitung der Wachstumslösung werden 50 ml 1 Gew.-% Zn(NO3)2 · 6 H2O bei Raumtemperatur belassen, alternativ auf 50 °C bzw. alternativ auf 75 °C erhitzt Danach werden 6 ml NH4OH (25 Gew.-%) langsam unter starkem Rühren in die Lösung gegeben. Zu Beginn wird die Lösung milchig, durch kontinuierliche Zugabe des NH4OH wird sie wieder klar. Die vorbereitete klare Lösung wird auf 50 °C erhitzt, bis sich auf der Flüssigkeitsoberfläche einige Ausfällungen ausbilden, so dass eine Sättigungslösung mit Zn(NH3)x(OH)2 vorliegt (= Wachstumslösung).
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Wachstum von großflächigen 2D-Dünnschichten:
  • Diese Sättigungs-/Wachstumslösung mit Zn(NH3)x(OH)2 wird filtriert und in die gereinigten Petrischalen gegeben.
  • Die so befüllte Petrischale wird offen bei Raumtemperatur, alternativ bei einer Temperatur von 50°C oder 75 °C ohne Bewegung stehen gelassen.
  • Das Zn(NH3)x(OH)2 zersetzt sich dabei unter Freisetzung von NH3-Gas, wobei sich zunächst einige Keime bilden, wie im reflektierten Licht auf der Luft/Flüssigkeitsoberfläche mit bloßem Auge beobachtet werden kann.
  • Diese Keime werden groß und verbinden sich innerhalb von 3 bis 6 min miteinander. Innerhalb einer Zeitskala von mehreren min bildet sich schließlich ein dünner Film an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche.
  • Der dünne Film kann beobachtet werden, indem man die Petrischale gegen eine Lichtquelle hält oder durch Schütteln der Petrischale, so dass sich durch die Welle Falten bilden.
  • Diesem zuvor stehenden Verfahren liegt der folgende Mechanismus für die Ausbildung der 2D- ZnO/Zn(OH)2 -„Origami-Struktur“ an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche zu Grunde:
    1. 1. Die Bildung von Zn(OH)2-Präzipitaten (die Lösung wird milchig) erfolgt, wenn das NH4OH zu Beginn des Verfahrens langsam zugegeben wird: Zn2+ + 20H- = Zn(OH)2 ↓ (1)
    2. 2. Durch weitere Zugabe von NH4OH werden die Zn(OH)2-Präzipitate unter Bildung von farblosen, wasserlöslichen Zn(NH3)x(OH)2-Komplexen aufgelöst, wodurch die Lösung wieder klar wird. Die Reaktion wird durch die folgende Gleichung beschrieben: Zn(OH)2 + x·NH4OH = Zn(NH3)x(OH)2 + x·H2O (2)
    3. 3. Die Zink-Amin-Hydroxo-Zn(NH3)x(OH)2-Komplexe sind metastabile Phasen und zersetzen sich zu Zn(OH)2 unter NH3-Gas- Freisetzung, so dass das Zn(OH)2 schon bei Raumtemperatur teilweise zu ZnO gemäß den folgenden Gleichungen zersetzt wird: Zn(NH3)x(OH)2 → Zn(OH)2+x·NH3 ↑ (3) Zn(OH)2 → ZnO+H2O (4)
  • Die Freisetzung des NH3-Gases aus Reaktion (3) findet nahe der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche statt, was die Bildung eines dünnen Films aus Zn(OH)2 begünstigt, und die folgende Reaktion (4) findet sogar bei Raumtemperatur statt, so dass der erhaltene dünne Film aus Zn(OH)2 und ZnO besteht.
  • Zu Beginn werden ZnO/Zn(OH)2-Keime an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche gebildet, und sie wachsen sowohl in lateraler als auch in vertikaler Richtung der Flüssigkeitsoberfläche, um eine geschlossene Deckschicht sowie die Nanoblätter und Nanoflower unter der Deckschicht für eine verlängerte Wachstumszeit zu bilden.
  • Neben den Reaktionen (3) und (4) können sich auch in der Lösung Präzipitate bilden, was jedoch für das Verfahren an der Grenzfläche nicht von Bedeutung ist.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • Weiterverarbeitung der 2D-Dünnschichten:
  • Die an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche gebildete 2D-Dünnschicht kann direkt auf ein beliebiges Substrat, wie bspw. Si-Wafer, Metall- oder Plastikfolien, Glas etc., transferiert werden, bspw. mit LB oder LS,, um daraus opto-elektrische Systeme herstellen zu können. Für die Analytik der 2D-Dünnschicht wird diese in einem Filter gesammelt und mehrmals mit hochreinem Wasser (18,2 MΩ.cm) gewaschen.
  • Danach wird die 2D-Dünnschicht vom Filterpapier entfernt und in ein sauberes, mit Reinstwasser gefülltes Becherglas überführt und in folgenden Schritten gründlich gewaschen:
    • Die Suspension wird 3 min bei 3000 U/min zentrifugiert, anschließend wurde der Überstand abgegossen und frisches Reinstwasser zugegeben. Die Sedimente am Boden werden aufgerührt und unter Ultraschall abgespült.
  • Die Suspension wird erneut zentrifugiert und gespült. Dieser Vorgang wird insgesamt fünfmal wiederholt.
  • Nach dem letzten Abgießen des Überstands wird Ethanol zum Waschen der Niederschläge zugegeben und anschließend die Lösung zentrifugiert und der Überstand abgegossen. Danach wird frisches Ethanol zugegeben und dieser Ethanol-Waschvorgang wird insgesamt zweimal wiederholt.
  • Nach dem Ausgießen des Ethanol-Überstandes werden die Präzipitate 15 Stunden lang in einem Ofen bei 50 °C getrocknet und anschließend im Vakuum getrocknet.
  • Ausführungsbeispiel 4
  • Experimentelle Charakterisierung der der 2D-Dünnschichten:
  • Die Röntgenpulverdiffraktometrie (XRD) wird mit einem Panalytical X'pert Pro MPD-Gerät mit CuKa-Strahlung in Bragg-Brentano-Geometrie mit einer rotierenden Probe (1 Umdrehung/sec), die vor der Messung geschliffen wurde, gemessen. Die Phasenidentifikation erfolgt mit der ICDD pdf2-Datenbank, die Rietveld-Verfeinerung zur Quantifizierung wurde mit ICSD-Referenzmustern durchgeführt. Die Scan-Zeit beträgt dabei 50 min bis 70 min. Ein Teil der gereinigten 2D-Dünnschichten wird einer thermischen Glühung bei 600 °C für 30 min unterzogen und mittels XRD als Referenz charakterisiert.
  • Fourier-Transform-Infrarot-Spektroskopie (FTIR)-Messungen werden mit einem Thermo Fisher-Gerät durchgeführt. Die BET-Oberfläche wird mit einem Tristar 3000 System (Micromeritics) bestimmt, wobei N2 als Absorptionsmittel während der Messung dient und die 2D-Dünnschicht vor der Messung für 24 Stunden bei bis zu 90 °C unter einem Druck < 10 mbar entgast wurde.
  • PL-Messungen der 2D-Dünnschicht werden bei Raumtemperatur mit der Anregung durch eine Xenon-Lampe durchgeführt, wobei ein Teil der bei 50 °C präparierten 2D-Dünnschicht anschließend bei 600 °C für 30 min getempert und ebenfalls mit PL gemessen wird. Die Anregungswellenlängen werden von 300 nm bis 500 nm in einem Schritt von 2 nm variiert. Das von den Detektoren detektierte Artefakt der ersten und zweiten Ordnung der Anregungswellenlänge wird dabei ausgeschlossen.
  • Für die morphologischen Untersuchungen werden die 2D-Dünnschichten mit zwei verschiedenen Verfahren auf Siliziumsubstrate übertragen, nämlich mit dem Langmuir-Blodgett (LB)- und dem Langmuir-Schaefer (LS)-Verfahren, so dass die Ober- und Unterseite mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) untersucht werden können.
  • Die Übertragung des Dünnfilms auf ein Metallgitter erfolgt mittels LB, während für die Untersuchung der Oberflächenmorphologie beider Seiten des Dünnfilms sowohl LB als auch LS zur Abscheidung des Dünnfilms auf Siliziumstücken verwendet werden.
  • Es ist zu beachten, dass die Dünnschicht sehr dünn ist und der Elektronenstrahl während der REM-Untersuchung durch die 2D-Dünnschicht hindurchdringen kann, so dass auch die darunter liegenden Strukturen erkannt werden können. Die sich überlagernden Signalquellen sind für die unscharfe Struktur verantwortlich.
  • Dieser Effekt kann durch den Einfall des Elektronenstrahls mit einem gekippten Winkel verbessert werden. AFM-Messungen werden dazu an ZnO/Zn(OH)2-Dünnschichten durchgeführt, die im LS-Verfahren auf polierte Silizium-Wafer übertragen werden, die Wachstumszeit beträgt dabei 3 min.
  • Ausführungsbeispiel 5
  • Verallgemeinerung der synthetischen Strategie zum Wachstum von anderen Metallhydroxiden und/oder -oxiden, wie bspw. Ni(OH)2- oder Cu(OH)2- oder AgOH- Dünnschichten an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche:
  • Das Verfahren zum Wachstum von Metallhydroxide als ultradünner Film an der Luft / Flüssigkeit-Grenzfläche durch die Zersetzung von Metall-Amin-Hydroxo-Komplexen und die damit verbundene Freisetzung des gasförmigen Produkts NH3 an der Luft / Flüssigkeit-Grenzfläche ist bspw. auch auf Ni(OH)2- oder Cu(OH)2- oder AgOH-Dünnschichten übertragbar.
  • Der an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche gewachsene ZnO/Zn(OH)2-Dünnfilm ist mechanisch stabil und flexibel und übersteht auch ein leichte mechanische Belastungen (bspw. Schütteln). Allerdings verhält sich der Dünnfilm wie Keramik oder Glas, er bricht leicht bei lokaler Belastung.
  • Der Dünnfilm kann mit dem Langmuir-Blodgett (LB)- und dem Langmuir-Schaefer (LS)-Prozess auf leitfähige Siliziumwafer übertragen werden, wobei die Dünnschicht aus 2D-Nanoblättern mit Nanoflowern besteht. Diese Nanostrukturen ähneln Kunstwerken, die durch das berühmte japanische Papierfalten, „Origami“, erzielt werden, bei dem 3D-Architekturen durch Falten von quasi 2D-Papierblättern konstruiert werden können.
  • Diese Origami-Struktur besteht nur aus 2D- ZnO/Zn(OH)2-Nanoblättern sowohl in der obersten Schicht als auch in den darunter liegenden Nanoblättern und Nanoflowern und haben eine sehr hohe spezifische Oberfläche von 45,9 m2/g. Dies ist eine der größten spezifischen Oberflächen, die bisher für ZnO-basierte Materialien berichtet wurden, verglichen mit den 64,4 m2/g von ZnO-Nanopartikeln mit einem durchschnittlichen Durchmesser von ~36 nm.
  • Diese große spezifische Oberfläche der 2D- ZnO/Zn(OH)2- Origami-Struktur ist für katalytische Anwendungen von Interesse, vorteilhaft für Farbstoffsolarzellen, um mehr Farbstoffe anzulagern, für empfindliche Gassensorik durch Adsorption von mehr Gasmolekülen, sowie für optoelektronische Bauelemente, wie bspw. Leuchtdioden (LEDs) mit verbesserter Auskopplung des emittierten Lichts.
  • Die Bildung der 2D-ZnO/Zn(OH)2-Dünnschicht an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche erfolgt sehr schnell innerhalb weniger Minuten. [D.h. nach der frühen Phase der Filmbildung, die mit der Keimbildung mit atomar dünnen ZnO/Zn(OH)2-Flocken beginnt, (die auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmen, wobei sie sowohl in lateraler als auch in vertikaler Richtung der Flüssigkeitsoberfläche wachsen, so dass sich die benachbarten Keime während des folgenden Wachstums miteinander verbinden), bildet der Film Nanoblätter mit unterschiedlicher Schichtdicke aus.]
  • Die Strategie der Zersetzung der Amin-Zwischenkomplexe unter Freisetzung des gasförmigen NH3-Produkts ist allgemeinen für die Herstellung von Metallhydroxid-Dünnschichten an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche, wie bspw. Ni(OH)2- oder Cu(OH)2- oder AgOH-Dünnschichten anwendbar
  • Solche Übergangsmetallhydroxide und Metalloxide oder zusammengesetzte Dünnschichten von ihnen sind sehr vielversprechende Materialien, die in Bauelementen zur Energiegewinnung und - speicherung, LEDs, Photodetektoren, Gassensoren, Photokatalysatoren und transparenten leitenden Dünnschichten usw. verwendet werden können, so dass das bereitgestellte Verfahren zumDünnschichtwachstum von 2D-Metalloxiden/-hydroxiden an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche einen großen Beitrag zu den genannten Bereichen leistet.
  • Von Vorteil gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik ist, dabei insbesondere, dass mit dem bereit gestellten Verfahren großflächige 2D-ZnO/Zn(OH)2 -„Origami“- strukturierte Dünnschichten effizient an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche unter Verwendung von Amin-Hydroxo-Komplexen als Vorläufer herstellbar sind, ohne dass eine thermische Behandlung unter hohem Druck oder eine Laseranwendung und anschließendes Tempern bei bis zu 680 K in einer Vakuumkammer notwendig ist.
  • Vielmehr löst die Zersetzung der Amin-Hydroxo-Komplexe an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche das Wachstum der 2D ZnO/Zn(OH)2 - Origami- Dünnschicht aus, wobei das Wachstum des Dünnfilms beginnt mit 2D-Atom-Dünnschichten und in lateraler und vertikaler Richtung der Flüssigkeitsoberfläche fortgesetzt wird, um die 2D-ZnO/Zn(OH)2-Origami-Strukturen zu bilden, die aus einer glatten Deckschicht und darunter gewachsenen Nanoblättern und Nanoflowern bestehen und eine sehr große spezifische Fläche von 45,9 m2/g aufweisen.
  • Die 2D- ZnO/Zn(OH)2 zeigen durch PL-Messungen einen Quanten-Confinement-Effekt, der aus der atomar dünnen Schicht resultiert. Die intensiven UV-, violetten und blauen Lichtemissionen sind sehr vielversprechend für ZnO-basierte LEDs, die bei diesen Wellenlängen arbeiten.
  • Das vorgeschlagene Verfahren, intermediär metastabile Metall-Amin-Hydroxo-Komplexe als Vorläufer zu verwenden, um ÜbergangsmetallHydroxid-Dünnschichten, wie bspw. Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2 oder AgOH, an einer Luft/Flüssigkeits-Grenzflächen wachsen zu lassen, um Dünnschichten ihrer Derivate zu erhalten, bietet somit den allgemeinen Weg für das Wachstum von großflächigen 2D-Metallhydroxiden und/oder -oxiden, wobei eine Reihe von Metalloxid-Dünnschichten oder sogar Metall-Dünnschichten anschließend durch thermische Zersetzung der Metallhydroxide oder Reduktion zu Metall gebildet werden können.
  • Die Vorteile dieses Verfahrens sind, zusammenfassend ausgeführt, die geringe Kosten, der schnelle Ablauf (im Bereich von 3 bis 6 min) des Verfahrens ohne den Einsatz von Templates, wobei skalierbar ultradünne Schichten erzeugt werden können. Durch die kontinuierliche Zugabe der entsprechenden Chemikalien und den kontinuierlichen Transfer der 2D-Dünnschicht ist eine kontinuierliche Prozessführung möglich.
  • Alle in der Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    wannenartiges Gefäß
    2
    Wachstumslösung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2017226580 A2 [0013]
    • US 2016130719 A [0016]
    • US 2010263586 A [0017]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht aus Übergangsmetalloxid und / oder -hydroxid bei dem ein Grenzflächenunterstütztes Dünnschichtwachstum von atomaren Dünnschichten mit einer Dicke von einer bis zu 10 atomaren Monolagen aus Übergangsmetalloxid oder / und -hydroxid erfolgt, in dem eine Zersetzung von metastabilen Metall-Amin-Hydroxo-Komplexen zu dem Übergangsmetalloxid oder / und - hydroxiden direkt an einer Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche nach Freisetzung von ausgebildeten NH3 erfolgt, was an der Grenzfläche zu atomar dünnen Nanoblättern aus Übergangsmetalloxiden und / oder -hydroxiden als Keime für ein anschließendes Wachstum der Dünnschicht sowohl in lateraler als auch in vertikaler Richtung der Flüssigkeitsoberfläche führt, so dass durch dieses Wachstum ein großflächiger, kontinuierlicher, geschlossener Dünnfilm erzeugbar ist.
  2. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht aus Übergangsmetalloxiden gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine ausschließlich Metalloxide- enthaltende Dünnschicht durch abschließende Zersetzung der Übergangsmetall Hydroxide erhalten wird.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergangsmetalloxid ZnO, NiOx, CuxO oder Ag2O ist.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergangsmetallhydroxid Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2 oder AgOH ist.
  5. Verfahren gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass NH4(OH) und Zinksalze oder Nickelsalze oder Kupfersalze oder Silbersalze zur Herstellung des Wachstumsvorläufers verwendet werden, der die Amin-Hydroxo-Komplexe Zn(NH3)x(OH)2 oder Ni(NH3)x(OH)2 oder Cu(NH3)x(OH)2 oder Ag(NH3)x(OH) synthetisiert, und diese Zwischenkomplexe sich bei der Freisetzung des gasförmigen NH3-Produkts zu Zn(OH)2, Ni(OH)2, Cu(OH)2 oder AgOH zersetzen, wodurch zunächst das effiziente Wachstum einer großflächigen Zn(OH)2- oder Ni(OH)2-, Cu(OH)2- oder AgOH-Dünnschicht an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche ermöglicht und dann eine ausschließlich Metalloxide- enthaltende Dünnschicht durch abschließende Zersetzung der Übergangsmetall Hydroxide erhalten wird, so dass innerhalb von 3 bis 6 min ein großflächiger, kontinuierlicher, geschlossener Dünnfilm direkt an der Luft/Flüssigkeits-Grenzfläche unter normalen Raumbedingungen von Temperatur und Luftdruck gebildet wird.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zinksalz Zn(NO3)2, das Nickelsalz Ni(NO3)2, das Kupfersalz Cu(NO3)2 und das Silbersalz Ag(NO3)2 ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung des Dünnfilms Substrat-frei ohne zusätzliche Trägerschicht erfolgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dünnschicht von der Wachstumsgrenzfläche auf ein Zielsubstrat transferiert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe von NH4(OH) und der Zinksalze oder der Nickelsalze oder der Kupfersalze oder der Silbersalze kontinuierlich erfolgt, wobei der Transfer der Dünnschicht ebenfalls kontinuierlich durchgeführt wird.
DE102021113087.5A 2021-05-20 2021-05-20 Verfahren zur herstellung von atomaren dünnschichten aus übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden Pending DE102021113087A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021113087.5A DE102021113087A1 (de) 2021-05-20 2021-05-20 Verfahren zur herstellung von atomaren dünnschichten aus übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021113087.5A DE102021113087A1 (de) 2021-05-20 2021-05-20 Verfahren zur herstellung von atomaren dünnschichten aus übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021113087A1 true DE102021113087A1 (de) 2022-11-24

Family

ID=83898884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021113087.5A Pending DE102021113087A1 (de) 2021-05-20 2021-05-20 Verfahren zur herstellung von atomaren dünnschichten aus übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021113087A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022111352A1 (de) 2022-05-06 2023-11-09 Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. (Engl.Leibniz Institute of Photonic Technology) Verwendung von atomaren dünnschichten aus übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden in form von zn(oh)2 - origami-strukturen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100263586A1 (en) 2009-04-15 2010-10-21 The Regents Of The University Of California LOW TEMPERATURE CONTINUOUS CIRCULATION REACTOR FOR THE AQUEOUS SYNTHESIS OF ZnO FILMS, NANOSTRUCTURES, AND BULK SINGLE CRYSTALS
US20160130719A1 (en) 2014-11-10 2016-05-12 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Solution deposition method for forming metal oxide or metal hydroxide layer
JP2017226580A (ja) 2016-06-23 2017-12-28 日産自動車株式会社 結晶性金属酸化物膜の製造方法。

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100263586A1 (en) 2009-04-15 2010-10-21 The Regents Of The University Of California LOW TEMPERATURE CONTINUOUS CIRCULATION REACTOR FOR THE AQUEOUS SYNTHESIS OF ZnO FILMS, NANOSTRUCTURES, AND BULK SINGLE CRYSTALS
US20160130719A1 (en) 2014-11-10 2016-05-12 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Solution deposition method for forming metal oxide or metal hydroxide layer
JP2017226580A (ja) 2016-06-23 2017-12-28 日産自動車株式会社 結晶性金属酸化物膜の製造方法。

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022111352A1 (de) 2022-05-06 2023-11-09 Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. (Engl.Leibniz Institute of Photonic Technology) Verwendung von atomaren dünnschichten aus übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden in form von zn(oh)2 - origami-strukturen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lassoued et al. Synthesis, photoluminescence and Magnetic properties of iron oxide (α-Fe2O3) nanoparticles through precipitation or hydrothermal methods
Wahab et al. Fabrication and growth mechanism of hexagonal zinc oxide nanorods via solution process
Kiomarsipour et al. Characterization and optical property of ZnO nano-, submicro-and microrods synthesized by hydrothermal method on a large-scale
US20110155971A1 (en) Hydrothermal synthesis of nanocubes of sillenite type compounds for photovoltaic applications and solar energy conversion of carbon dioxide to fuels
Liu et al. Selective growth and properties of zinc oxide nanostructures
Rai et al. Recent advances in ZnO nanostructures and their future perspective
Dewangan et al. Hydrothermally grown α-MoO3 microfibers for photocatalytic degradation of methylene blue dye
Bourfaa et al. Influence of seed layer surface position on morphology and photocatalysis efficiency of ZnO nanorods and nanoflowers
Liu et al. Controllable growth of “multi-level tower” ZnO for biodiesel production
Cheon et al. Sonochemical synthesis of ZnO‐ZnS core‐shell nanorods for enhanced photoelectrochemical water oxidation
DE102021113087A1 (de) Verfahren zur herstellung von atomaren dünnschichten aus übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden
Abdulqudos et al. Biosynthesis and Characterization of ZnO Nanoparticles by using Leaf Extractionof Allium Calocephalum Wendelbow Plant
Ekthammathat et al. Characterization of ZnO flowers of hexagonal prisms with planar and hexagonal pyramid tips grown on Zn substrates by a hydrothermal process
Choi et al. Hydrothermal synthesis and photocatalytic properties of CuGaO2/ZnO hexagonal platelet hybrids
Dar Metal oxide nanostructures and their applications
Bhasha et al. Synthesis and characterization of nanocrystalline zinc oxide thin films via green chemistry
Tang et al. Preparation and surface modification of uniform ZnO nanorods via a one-step process
DE102022111352A1 (de) Verwendung von atomaren dünnschichten aus übergangsmetalloxiden und/oder -hydroxiden in form von zn(oh)2 - origami-strukturen
Wu et al. Facile fabrication and optical property of β-Bi 2 O 3 with novel porous nanoring and nanoplate superstructures
Shelar et al. Biological synthesis of Cu2O nanoshells and its optical properties
Bhardwaj et al. Synthesis of whorl shaped zinc oxide nanostructure crystals by simple wet synthesis route
Uthirakumar et al. Organic solvent assisted growth of flower-like ZnO for enhanced photocatalytic activities
Winantyo et al. ZnO nanorods formation for dye-sensitized solar cells applications
Senthamilselvi et al. Microstructure and photocatalytic properties of bismuth oxide (Bi2O3) nanocrystallites
Das et al. 8—Chemical Methods for the Growth of Oxides

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication