DE4427215A1 - Transparente und leitfähige ultradünne Filme und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Transparente und leitfähige ultradünne Filme und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE4427215A1
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conductive
transition metal
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Masato Kiuchi
Akiyoshi Chayahara
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Description

Die Erfindung betrifft transparente und leitfähige ultradünne Filme und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Transparente und leitfähige ultradünne Filme sind weit verbreitet als Elektrodenmaterial in Anzeigevorrichtungen, in denen eine Flüssigkristallzusammensetzung verwendet wird, oder als elektrische Heizelemente in Demistern für Glasplatten usw.
Allgemein geforderte Grundeigenschaften solcher transparenter und leitfähiger ultradünner Filme sind Transparenz und Leitfähigkeit. Deshalb wurden bisher Zinnoxid, Indiumoxid und ähnliche Substanzen mit diesen Eigenschaften als Ausgangsstoffe für die vorstehend beschriebenen dünnen Filme verwendet.
Allerdings unterliegen Zinnoxid und ähnliche Substanzen der Korrosion und folglich ermangelt es daraus hergestellten dünnen Filmen an Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse. Deshalb können solche Filme nicht an Stellen verwendet werden, die der Luft ausgesetzt sind. Somit ist ihr Anwendungsgebiet stark eingeschränkt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung transparenter und leitfähiger ultradünner Filme, die eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse aufweisen.
Die Erfindung betrifft transparente und leitfähige ultradünne Filme mit einer Filmdicke von 1-200 nm, umfassend ein Übergangsmetall, gebildet auf einem Substrat; und ein Verfahren zur Herstellung transparenter und leitfähiger ultradünner Filme, umfassend das Aufdampfen mindestens eines verdampften Übergangsmetalls auf ein in einem angeregten Zustand vorliegendes Substrat unter vermindertem Druck zur Bildung eines dünnen Filmes des Übergangsmetalls.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß ein spezieller dünner Film, hergestellt durch Aufdampfen mindestens eines verdampften Übergangsmetalls auf ein in einem angeregten Zustand vorliegendes Substrat unter vermindertem Druck nicht nur gute Transparenz und Leitfähigkeit, sondern auch geeignete Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse aufweist. Das Substrat, auf dem der transparente und leitfähige ultradünne Film gebildet wird, ist nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt. Es kann ein transparentes Material mit einer Lichtdurchlässigkeit (Lichtpermeabilität) von etwa 10-100%, vorzugsweise 50 bis 100%, sein. Die "Lichtpermeabilität" wird auf der Grundlage der Permeabilität von sichtbarem Licht bestimmt. Beispiele von Materialien mit solchen Eigenschaften sind Glas, keramische und organische Polymere.
Gläser schließen Oxidgläser ein. Besonders bevorzugt sind Silikatgläser, Borosi­ likatgläser, Alkaligläser u.ä. Beispiele für keramische Werkstoffe sind kristalline Oxide. Besonders bevorzugt sind Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Zirkoniumdioxid u.ä. Organische Polymere schließen ein Polyimide, Ethylen- und Vinylpolymerisate, Methacrylatharze, Polyimidharze u.ä. sind besonders bevorzugt. Von den beschriebenen Materialien sind Borosilikatgläser besonders bevorzugt. Werden die erfindungsgemäßen ultradünnen Filme in bestimmten Anwendungsgebieten ver­ wendet, in denen die Transparenz kein wesentliches Erfordernis ist, beispielsweise bei antistatischen Filmen, so muß das Substrat nicht transparent sein.
Der auf dem Substrat gebildete transparente und leitfähige ultradünne Film umfaßt ein Übergangsmetall. Als Übergangsmetall können im wesentlichen alle Übergangs­ metalle verwendet werden. Bevorzugt sind Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Zirkonium, Niob, Molybdän, Rhodium, Palladium, Silber, Hafnium, Tantal, Wolfram, Iridium, Platin, Gold, Lanthanoide und Actinoide. Besonders bevorzugt sind Titan und Gold. Der Film hat in der Regel eine Dicke von etwa 1-200 nm, vorzugsweise etwa 1-30 nm. Beträgt die Filmdicke weniger als 1 nm, so kann die Leitfähigkeit verlorengehen. Eine Filmdicke oberhalb von 200 nm kann zu unerwünschtem Verlust der Transparenz führen.
Die erfindungsgemäßen transparenten und leitfähigen ultradünnen Filme haben überwiegend eine amorphe Struktur. Abhängig von der Zusammensetzung des dünnen Films, den Herstellungsbedingungen usw. können größere Anteile kristalliner Phasen erhalten werden, die jedoch die Eigenschaften des dünnen Films im wesentlichen nicht beeinträchtigen. Im allgemeinen hat der dünne Film eine Lichtpermeabilität von etwa 30-90% und eine Leitfähigkeit von etwa 1-100 kOhm/. Der Film weist Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse auf, so daß er zumindest beim Eintauchen in wässerige Säurelösungen oder beim Aufsprühen von Kochsalzlösung seine Funktionsfähigkeit nicht verliert.
Nachstehend wird das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beschrieben. Zunächst wird die Substratoberfläche, auf der der dünne Film gebildet werden soll, anregenden Bedingungen ausgesetzt. Wird das Übergangsmetall aus der Dampf­ phase auf ein nicht angeregtes Substrat abgeschieden, so aggregiert das Übergangsmetall in Form von inselförmigen Kristallen und bildet keine kontinuierliche Filmstruktur, so daß keine Leitfähigkeit erreicht wird. Darüber hinaus reagieren solche inselförmigen Kristalle bereitwillig mit freiem Sauerstoff zu Oxiden. Folglich können die gewünschten Eigenschaften so nicht erreicht werden.
Zur Anregung der Substratoberfläche wird das Substrat herkömmlicherweise bestrahlt mit einem Ionenstrahl, einem Plasma, einem Elektronenstrahl oder einem Laserstrahl oder einer Kombination davon. Die Bestrahlungsbedingungen können in Abhängigkeit vom verwendeten Substrat, dem verwendeten Übergangsmetall, der gewünschten Filmdicke und anderen Faktoren ausgewählt werden. Der allgemein verwendete Ausdruck "angeregter Zustand" bedeutet einen Zustand, in dem die Substratoberfläche eine höhere thermokinetische Energie oder eine höhere innere Energie aufweist im Vergleich zu ihrem Zustand vor der Bestrahlung mit Hilfe der Anregungsquelle.
Bei Verwendung der Ionenstrahltechnik im erfindungsgemäßen Verfahren wird mindestens ein Ionenstrahl verwendet, ausgewählt aus Inertgasen, wie Helium, Neon, Argon, Krypton, Ionenstrahlen und Kohlenstoff-, Stickstoff- und Sauer­ stoffionenstrahlen. Wird insbesondere ein Kohlenstoff- oder Stickstoffionenstrahl verwendet, so wird das Übergangsmetall in ein Karbid oder Nitrid umgewandelt, wobei die Widerstandsfähigkeit des dünnen Films gegen Umwelteinflüsse weiter verbessert werden kann. Elektronen können einem Ionenstrahl einverleibt werden, um den kombinierten Strahl elektrisch neutral oder negativ geladen zu machen. Das Beschleunigungspotential des Ionenstrahls beträgt im allgemeinen mindestens etwa 10 Volt.
Bei Verwendung der Plasmatechnik im erfindungsgemäßen Verfahren können die bekannten Plasma-Jet-Anregungsbedingungen ohne weitere spezielle Modifikationen verwendet werden. Es kann so beispielsweise die Hochfrequenztechnik oder Direktstromtechnik verwendet werden.
Bei Verwendung der Laserstrahlanregung kann jede der bekannten Techniken angewendet werden. Die Substratoberfläche kann beispielsweise mit einem YAG- Laser, einem Kohlendioxidlaser oder einem Excimerlaser angeregt werden.
Während der Anregung der Substratoberfläche wird das verdampfte Übergangs­ metall auf der Substratoberfläche abgeschieden zur Bildung eines transparenten und leitfähigen ultradünnen Films. Bei der Dampfabscheidung kann jedes der bekannten Verfahren angewendet werden, beispielsweise die Vakuumdampfab­ scheidung, Laserabrasion, Ionplating, Ionenstrahlablagerung oder CVD (Chemical Vapor Deposition, chemische Dampfabscheidung). Es ist erfindungsgemäß möglich, die Bildung von dünnen Filmen zu fördern oder zu beschleunigen durch Einführen eines reaktiven Gases wie Stickstoff oder Methan in die Unterdruck­ kammer bei der Bildung des dünnen Films.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung transparenter und leitfähiger ultradünner Filme wird das verdampfte Übergangsmetall auf dem unter vermindertem Druck angeregten Substrat abgeschieden, wobei dünne Filme erhalten werden, deren Eigenschaften von den bekannten auf Metalloxid basierenden Filmen unterschiedlich sind.
Die erfindungsgemäß erhältlichen transparenten und leitfähigen ultradünnen Filme sind sehr dünne Filme, mit einer Dicke von 1-200 nm, umfassend ein Übergangsmetall. Sie haben exzellente Transparenz und Leitfähigkeit und eine exzellente Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse. Die dünnen Filme unterliegen keiner Oxidation oder Korrosion durch Salz, sondern bewahren auch unter Salzeinfluß ihre Transparenz und Leitfähigkeit.
Darüber hinaus ist die Haftung der erfindungsgemäß erhältlichen dünnen Filme auf dem Substrat stark, und die dünnen Filme haben eine exzellente Glattheit. Als Folge davon kann selbst bei gegebener Oxidation der obersten Oberfläche des dünnen Films die Oxidation nicht in das Innere fortschreiten. Die Oxidation an der obersten Oberfläche vermindert nicht die Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse, die Transparenz oder die Leitfähigkeit.
Wird beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Karbid oder Nitrid gebildet, so haben die dünnen Filme bessere Widerstandsfähigkeit gegen Oxidation. Die erfindungsgemäß erhältlichen transparenten und leitfähigen ultradünnen Filme mit den vorstehenden Eigenschaften können im Vergleich zu bekannten Filmen in einem viel weiteren Anwendungsbereich verwendet werden. Sie sind nicht nur verwendbar als Elektrodenmaterial in Flüssigkristallanzeigevorrichtungen und als Demisterheizelement, sondern auch auf dem Gebiet der antistatischen Beschichtung von Kathodenstrahlröhren, die der Luft ausgesetzt sind.
Die nachstehenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutern die Erfindung.
In den Beispielen wurde die Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse bestimmt durch Aufsprühen mit einer 0,5%igen wässerigen Natriumchloridlösung für eine Stunde. Betrug die Verminderung der Transparenz und Leitfähigkeit nach dem Aufsprühen nicht mehr als 10%, so wurde die Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse als gut eingestuft. Waren die vorstehend beschriebenen Verminderungen im Fehlerbereich der Messungen, so wurde weiterhin ein Eintauchtest in 0,1 N Salzsäure durchgeführt. Waren die Verminderungen der Transparenz und Leitfähigkeit im Bereich des Meßfehlers, so wurde die Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse als sehr gut eingestuft.
Beispiel 1
Ein geschmolzenes Substrat auf der Basis von Quarz wurde unter vermindertem Druck aus einer Stickstoffionenquelle bestrahlt. Die Ionenstrahlbeschleuni­ gungsspannung betrug 10 kV, die Ionenstrahlstromdichte betrug 0,1 mA/cm². Gleichzeitig mit der Ionenbestrahlung wurde Titan auf das Substrat durch das Elektronenstrahlheizverfahren dampfabgeschieden. Die Rate der Dampfabscheidung betrug 0,5 nm/s, die Dampfabscheidungszeit betrug 20 Sekunden und die dampfabgeschiedene Filmdicke betrug 10 nm.
Der so erhaltene titanhaltige dünne Film hatte einen Oberflächenwiderstand von von 5 kOhm/. Er war somit leitfähig. Die Lichtdurchlässigkeit des Films betrug 85%. Somit war der Film transparent und leitfähig. Der Film wurde einem Sprühtest mit wässeriger Natriumchloridlösung und einem Eintauchtest in Salzsäure unterzogen, wobei keine Änderungen der Transparenz und Leitfähigkeit beobachtet wurden. Somit hatte der Film sehr gute Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse. Zur Bestimmung der Haftung des dünnen Films wurde ein Epoxidharz auf den dünnen Film aufgetragen, um ein Ansatzstück mit flacher Oberfläche und einem Durchmesser von 3 mm senkrecht zum Substrat aufzukleben. Das Ansatzstück wurde in senkrechter Richtung zum Substrat gezogen. Eine Zugkraft von 3 N reichte nicht zum Abschälen des dünnen Films aus.
Die Oberflächenrauhigkeit des Films wurde mit einem AFM (Atomic Force Microscope) untersucht. Sie betrug nicht mehr als 2 nm. Somit hatte der Film eine hervorragende Glattheit.
Vergleichsbeispiel 1
Ohne Substratanregung wurde ein dünner Titannitridfilm auf einem Quarzsubstrat dampfabgeschieden durch Zuführen von Titan bei einem Stickstoffpartialdruck von 5×10-5 torr und einer Dampfabscheidungsrate von 0,5 nm/s für 40 Minuten.
Die Untersuchung der so erhaltenen Probe zeigte inselförmige Kristallstrukturen. Es wurde keine Leitfähigkeit beobachtet. Nach Einwirkung der Umgebungsluft für einen Tag war der dünne Film zu Titandioxid oxidiert. Diese Ergebnisse zeigen, daß dünne Filme mit den gewünschten Eigenschaften nicht erhalten werden können, wenn die Abscheidung des Übergangsmetalls ohne simultane Anregung des Substrats erfolgt.
Beispiel 2
Ein Aluminiumoxideinkristallsubstrat wurde unter vermindertem Druck mit einem Kohlenstoffionenstrahl bestrahlt. Die Ionenstrahlbeschleunigungsspannung betrug 10 kV und die Ionenstrahlstromdichte 0,1 mA/cm². Gleichzeitig zur Ionenbestrah­ lung wurde Vanadium auf dem Substrat dampfabgeschieden nach dem Elektronen­ strahlheizverfahren. Die Abscheidungsrate betrug 1 nm/s. Die Abscheidungszeit betrug 20 Sekunden. Die abgeschiedene Filmdicke betrug 20 nm. Das Substrat wurde simultan mit einem Excimerlaserstrahl mit 50 mJ und 100 Hz bestrahlt.
Der so erhaltene vanadiumhaltige dünne Film hatte einen Oberflächenwiderstand von 6 kOhm/. Er war also leitfähig. Die Lichtdurchlässigkeit des Films betrug 75 %. Somit war der Film transparent und leitfähig. Der dünne Film wurde dem Sprühtest mit wässeriger Natriumchloridlösung und dem Eintauchtest mit Salzsäure unterzogen. Es wurden keine Änderungen in bezug auf Transparenz und Leitfähigkeit beobachtet. Der dünne Film hatte eine sehr gute Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse.
Beispiel 3
Eine transparente Platte aus einem Acrylpolymerisat wurde unter vermindertem Druck mit Kohlenstoff- und Wasserstoffionenstrahlen bestrahlt. Die Ionenstrahlbeschleunigungsspannung betrug 10 kV und die Ionenstrahlstromdichte 0,01 mA/cm². Gleichzeitig mit der Ionenbestrahlung wurde Gold mit dem Elektronenstrahlheizverfahren auf das Substrat dampfabgeschieden. Die Dampfabscheidungsrate betrug 0,1 nm/s. Die Ablagerungszeit betrug 100 Sekunden. Die abgeschiedene Filmdicke betrug 10 nm.
Der so erhaltene goldhaltige dünne Film hatte einen Oberflächenwiderstand von 1 kOhm/. Er war also leitfähig. Die Lichtpermeabilität des Films betrug 70%. Der Film war somit transparent und leitfähig. Der so erhaltene dünne Film wurde dem Sprühtest mit wässeriger Natriumchloridlösung und dem Eintauchtest mit Salzsäure unterzogen. Es konnten keine Veränderungen in bezug auf Transparenz und Leitfähigkeit beobachtet werden. Der so erhaltene dünne Film hatte eine sehr gute Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse.
Beispiel 4
Ein Magnesiumoxidsubstrat wurde unter vermindertem Druck mit einem YAG- Laserstrahl mit einer Intensität von 100 mW bestrahlt. Gleichzeitig mit der Laserbestrahlung wurde mit dem Elektronenstrahlheizverfahren Zirkoniumdampf auf das Substrat dampfabgeschieden. Die Abscheidungsrate betrug 0,5 nm/s. Die Abscheidungszeit betrug 100 Sekunden. Die abgeschiedene Filmdicke betrug 50 nm. Während des Dampfabscheidungsverfahrens wurde gasförmiger Stickstoff in das Unterdruckgefäß eingeführt, um einen Stickstoffdruck von 1×10-4 torr aufrechtzuerhalten.
Der so erhaltene Zirkoniumnitridfilm hatte einen Oberflächenwiderstand von 3 kOhm/. Er war also leitfähig. Die Lichtpermeabilität des Films betrug 60%. Der Film war somit transparent und leitfähig. Der so erhaltene dünne Film wurde dem Sprühtest mit wässeriger Natriumchloridlösung und dem Eintauchtest mit Salzsäure unterzogen. Es konnten keine Veränderungen in bezug auf Transparenz und Leitfähigkeit beobachtet werden. Der so erhaltene dünne Film hatte eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse.
Beispiel 5
Ein Borosilikatglassubstrat wurde unter vermindertem Druck mit Argonionen bestrahlt, die bei einer Stromdichte von 0,05 mA/cm² mit 10 kV beschleunigt wurden. Gleichzeitig mit der Ionenbestrahlung wurde mit dem Elektronenstahlheizverfahren Hafnium auf das Substrat dampfabgeschieden. Die Abscheidungsrate betrug 0,5 nm/s. Die Abscheidungszeit betrug 100 Sekunden. Die abgeschiedene Filmdicke betrug 50 nm. Im Verfahren betrug der Druck in der Abscheidekammer 1×10-4 torr, wobei 1×10-5 torr der Partialdruck des eingeführten Stickstoffs war.
Der so erhaltene dünne Hafniumnitridfilm hatte einen Oberflächenwiderstand von 10 kOhm/. Er war also leitfähig. Die Lichtpermeabilität des Films betrug 55%. Der Film war somit transparent und leitfähig. Der so erhaltene dünne Film wurde dem Sprühtest mit wässeriger Natriumchloridlösung und dem Eintauchtest mit Salzsäure unterzogen. Es konnten keine Veränderungen in bezug auf Transparenz und Leitfähigkeit beobachtet werden. Der so erhaltene dünne Film hatte eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse.
Beispiel 6
Ein Alkaliglassubstrat wurde unter vermindertem Druck mit Heliumionen bestrahlt, die bei einer Stromdichte von 0,1 mA/cm² mit 20 kV beschleunigt wurden. Gleichzeitig mit der Ionenbestrahlung wurde Wolfram mit dem Elektronenstrahlheizverfahren auf das Substrat dampfabgeschieden. Die Abscheidungsrate betrug 0,2 nm/s. Die Abscheidungszeit betrug 100 Sekunden. Die abgeschiedene Filmdicke betrug 20 nm. Bei dem Verfahren betrug der Druck in der Abscheidekammer 1×10-4 torr, wobei 1×10-5 torr der Partialdruck von eingeführtem gasförmigem Methan war.
Der so erhaltene Wolframkarbidfilm hatte einen Oberflächenwiderstand von 40 kOhm/. Er war also leitfähig. Die Lichtpermeabilität des Films betrug 70%. Der Film war somit transparent und leitfähig. Der so erhaltene dünne Film wurde dem Sprühtest mit wässeriger Natriumchloridlösung und dem Eintauchtest mit Salzsäure unterzogen. Keine Veränderungen in bezug auf Transparenz und Leitfähigkeit traten auf. Der so erhaltene dünne Film hatte eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse.

Claims (15)

1. Transparenter und leitfähiger ultradünner Film mit einer Filmdicke von 1 bis 200 nm, umfassend ein Übergangsmetall, gebildet auf einem Substrat.
2. Transparenter und leitfähiger ultradünner Film nach Anspruch 1, wobei der das Übergangsmetall umfassende Film überwiegend in einer amorphen Phase vorliegt.
3. Transparenter und leitfähiger ultradünner Film nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Lichtpermeabilität von 10 bis 100%.
4. Transparenter und leitfähiger ultradünner Film nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Substrat aus Glas, einem keramischen Werkstoff oder einem organischen Polymer hergestellt ist.
5. Transparenter und leitfähiger ultradünner Film nach Anspruch 4, wobei das Glas mindestens ein Glas, ausgewählt aus Silikat-, Bobosilikat- und Alkaligläsern, umfaßt.
6. Transparenter und leitfähiger ultradünner Film nach Anspruch 4, wobei der keramische Werkstoff mindestens einen Stoff, ausgewählt aus Aluminiumoxid, Magnesiumoxid und Zirkoniumdioxid, umfaßt.
7. Transparenter und leitfähiger ultradünner Film nach Anspruch 4, wobei das organische Polymer mindestens ein Polymer, ausgewählt aus Methacrylatharzen und Polyimidharzen, umfaßt.
8. Transparenter und leitfähiger ultradünner Film nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Übergangsmetall mindestens ein Metall, ausgewählt aus Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Zirkonium, Niob, Molybdän, Rhodium, Paladium, Silber, Hafnium, Tantal, Wolfram, Iridium, Platin, Gold, Lanthanoiden und Actinoiden, umfaßt.
9. Transparenter und leitfähiger ultradünner Film nach einem der vorstehenden Ansprüche, der eine Dicke von 1 bis 30 nm aufweist.
10. Verfahren zur Herstellung transparenter und leitfähiger ultradünner Filme, umfassend das Aufdampfen mindestens eines verdampften Übergangsmetalls auf ein in einem angeregten Zustand vorliegendes Substrat unter vermindertem Druck zur Bildung eines das Übergangsmetall umfassenden dünnen Films.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Substratoberfläche durch mindestens ein Verfahren angeregt wird, ausgewählt aus Ionenstrahl-, Plasma-, Elektronenstrahl und Laser-Verfahren.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Aufdampfen in Gegenwart eines reaktiven Gases, wie Stickstoff oder Methan, erfolgt.
13. Verwendung der transparenten und leitfähigen ultradünnen Filme nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als Elektrodenmaterial für Flüssigkristallanzeigen.
14. Verwendung der transparenten und leitfähigen ultradünnen Filme nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als Demisterheizelement.
15. Verwendung der transparenten und leitfähigen ultradünnen Filme nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur antistatischen Beschichtung von Kathodenstrahlröhren.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0763388A2 (de) * 1995-09-18 1997-03-19 C. Itoh Fine Chemical Co. Ltd. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Harzmatrix
DE19900437A1 (de) * 1999-01-11 2000-10-26 Ehret Hans P ECRIQ zur Erzeugung eines Ionenstrahles mittels Gas und/oder mittels Laserinduzierter Materieverdampfung innerhalb und/oder außerhalb der ECRIQ und wenigstens einen, dem Ionenstrahl koaxial überlagerten Laserstrahl und/oder Laserseitenstrahl/en. Zur Implantation in Solidobjekten und Human-/Tiergewebe. Verfahren und Vorrichtung
EP1184686A2 (de) * 2000-08-29 2002-03-06 Hoya Corporation Optisches Element mit Antireflexbeschichtung
EP1184685A2 (de) * 2000-08-29 2002-03-06 Hoya Corporation Optisches Element mit Antireflexbeschichtung
EP2317562A1 (de) * 2009-11-03 2011-05-04 Fundacio Privada Institut De Ciencies Fotoniques Mehrschichtige Metallelektroden für Optoelektronik
WO2017167844A1 (de) * 2016-03-30 2017-10-05 Hec High End Coating Gmbh Verfahren zur herstellung beschichteter substrate, beschichtete substrate und deren verwendung

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU5215799A (en) * 1999-07-16 2001-02-05 Honeywell Inc. High temperature zrn and hfn ir scene projector pixels
JP4166386B2 (ja) * 1999-09-30 2008-10-15 日本碍子株式会社 耐蝕性部材およびその製造方法
US8817830B2 (en) 2002-09-19 2014-08-26 The Uab Research Foundation Saturable absorbers for Q-switching of middle infrared laser cavaties
US7606274B2 (en) * 2001-09-20 2009-10-20 The Uab Research Foundation Mid-IR instrument for analyzing a gaseous sample and method for using the same
US6960486B2 (en) * 2001-09-20 2005-11-01 University Of Alabama At Brimingham Research Foundation Mid-IR microchip laser: ZnS:Cr2+ laser with saturable absorber material
KR100743417B1 (ko) * 2003-05-26 2007-07-30 닛뽕소다 가부시키가이샤 투명도전막 부착 투광성 기판
US7164104B2 (en) * 2004-06-14 2007-01-16 Watlow Electric Manufacturing Company In-line heater for use in semiconductor wet chemical processing and method of manufacturing the same
KR101712597B1 (ko) * 2015-05-15 2017-03-08 한국기계연구원 금속 박막 기판 및 이의 제조방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2043002A5 (de) * 1969-04-07 1971-02-12 Asahi Glass Co Ltd
US3694337A (en) * 1971-01-04 1972-09-26 Nippon Sheet Glass Co Ltd Sputtering method for manufacturing transparent,heat ray reflecting glass
US4109052A (en) * 1977-05-12 1978-08-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Electroconductive transparency
EP0024925B1 (de) * 1979-08-31 1983-10-05 Teijin Limited Wärmestrahlung reflektierende oder elektrisch leitende Schichtstruktur
JPS6115967A (ja) * 1984-06-29 1986-01-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 表面処理方法
US4719152A (en) * 1984-09-21 1988-01-12 Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. Transparent conductive layer built-up material
JPS61220417A (ja) * 1985-03-27 1986-09-30 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法
US4886681A (en) * 1987-01-20 1989-12-12 International Business Machines Corporation Metal-polymer adhesion by low energy bombardment
US4971853A (en) * 1988-05-04 1990-11-20 Syracuse University Laser directed chemical vapor deposition of transparent metal films
US5064520A (en) * 1989-02-15 1991-11-12 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for forming a film
JPH02225346A (ja) * 1989-02-27 1990-09-07 Central Glass Co Ltd 熱線反射ガラス
JP2564197B2 (ja) * 1989-08-22 1996-12-18 トヨタ自動車株式会社 アモルファス金属膜及びその製造方法
JP2775647B2 (ja) * 1989-11-17 1998-07-16 宇部興産株式会社 メタライズドポリイミドフィルムの製法
US5173354A (en) * 1990-12-13 1992-12-22 Cornell Research Foundation, Inc. Non-beading, thin-film, metal-coated ceramic substrate
DE4130930A1 (de) * 1991-09-13 1993-03-25 Flachglas Ag Vorsatzaggregat fuer bildschirme oder dergleichen
DE69216747T2 (de) * 1991-10-07 1997-07-31 Sumitomo Metal Ind Verfahren zur Bildung eines dünnen Films
JPH06102401A (ja) * 1992-09-22 1994-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 反射防止膜の形成方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0763388A2 (de) * 1995-09-18 1997-03-19 C. Itoh Fine Chemical Co. Ltd. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Harzmatrix
EP0763388A3 (de) * 1995-09-18 1997-10-29 Itoh C Fine Chemical Co Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht-Harzmatrix
DE19900437A1 (de) * 1999-01-11 2000-10-26 Ehret Hans P ECRIQ zur Erzeugung eines Ionenstrahles mittels Gas und/oder mittels Laserinduzierter Materieverdampfung innerhalb und/oder außerhalb der ECRIQ und wenigstens einen, dem Ionenstrahl koaxial überlagerten Laserstrahl und/oder Laserseitenstrahl/en. Zur Implantation in Solidobjekten und Human-/Tiergewebe. Verfahren und Vorrichtung
DE19900437B4 (de) * 1999-01-11 2009-04-23 Ehret, Hans-P. Verfahren und Vorrichtung zur Ionenimplantation in Festkörpern und/oder zur Beschichtung von Festkörperoberflächen sowie die Verwendung von Verfahren und Vorrichtung
AU775324B2 (en) * 2000-08-29 2004-07-29 Hoya Corporation Optical element having antireflection film
EP1184686A3 (de) * 2000-08-29 2004-03-31 Hoya Corporation Optisches Element mit Antireflexbeschichtung
EP1184685A2 (de) * 2000-08-29 2002-03-06 Hoya Corporation Optisches Element mit Antireflexbeschichtung
EP1184685B1 (de) * 2000-08-29 2006-12-27 Hoya Corporation Optisches Element mit Antireflexbeschichtung
EP1184686A2 (de) * 2000-08-29 2002-03-06 Hoya Corporation Optisches Element mit Antireflexbeschichtung
EP2317562A1 (de) * 2009-11-03 2011-05-04 Fundacio Privada Institut De Ciencies Fotoniques Mehrschichtige Metallelektroden für Optoelektronik
WO2011054814A1 (en) * 2009-11-03 2011-05-12 Institut De Ciencies Fotoniques, Fundacio Privada Multilayer metallic electrodes for optoelectronics
US20120260983A1 (en) * 2009-11-03 2012-10-18 Valerio Pruneri Multilayer metallic electrodes for optoelectronics
WO2017167844A1 (de) * 2016-03-30 2017-10-05 Hec High End Coating Gmbh Verfahren zur herstellung beschichteter substrate, beschichtete substrate und deren verwendung
EP3228727A3 (de) * 2016-03-30 2018-01-24 HEC High End Coating GmbH Verfahren zur herstellung beschichteter substrate, beschichtete substrate und deren verwendung
US11691176B2 (en) 2016-03-30 2023-07-04 Hec High End Coating Gmbh Method for producing coated metallic substrates and coated metallic substrates

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