JP2010507018A - 多孔質の金属層を安定化しかつ機能化する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多孔質の金属層を安定化しかつ機能化する方法に関し、この場合この多孔質の金属層は、該層中に含まれている細孔を有するマトリックスを含む。
発明の利点
多孔質の金属層を安定化しかつ機能化する本発明による方法、但し、この場合多孔質の金属層は、該層中に含まれている細孔を有するマトリックスを含むものとし、は、次の工程:
(a)セラミック材料またはこのセラミック材料の前駆体を金属マトリックスの細孔中に導入し、
(b)場合によってはこのセラミック材料の前駆体をセラミック材料に変換し、
(c)場合によっては前記層を熱的または化学的に後処理することを含む。
約5〜500nmの範囲内の直径を有する空所5を有する白金からなる厚さ200nmの多孔質の金属マトリックス23に二酸化ジルコニウム被覆を備えさせる。このために、ジルコニウムテトライソプロポキシドの希釈されたアルコール溶液を多孔質構造体1上に与える。これに引続き、乾燥および熱処理を500℃で空気で行なう。ジルコニウムテトライソプロポキシドを熱処理によって二酸化ジルコニウムに変換する。金属マトリックス3の空所を二酸化ジルコニウムで充填する。付加的に、二酸化ジルコニウムからなる金属マトリックス3上に被覆9を形成させる。
二酸化ジルコニウム被覆を得るために、他の選択可能な方法によれば、例えば硝酸ジルコニウムの希釈された酸性のアルコール水溶液を使用することも可能である。この場合にも、硝酸ジルコニウムは、熱処理によって二酸化ジルコニウムに変換される。
金属マトリックス3の細孔5および被覆9を形成させるために、希釈された二酸化ジルコニウムゾルからなる層、但し、この場合二酸化ジルコニウム粒子の粒径は、2〜50nmの範囲内にあるものとし、を白金からなる金属マトリックス3上に塗布し、引続き乾燥させ、500℃で空気中で焼き付ける。二酸化ジルコニウムは、金属マトリックス3に接して燒結し、こうして金属マトリックス3は、安定化する。
金属マトリックス3の細孔5を二酸化珪素で充填し、二酸化珪素被覆を形成させるために、最初にテトラエチルオルトシリケートをエタノール中に溶解する。テトラエチルオルトシリケートの量を、溶液中SiO21質量%が生じるように選択する。この溶液を金属マトリックス3上にピペットで分注する。引続き、この金属マトリックス上に含まれている溶液を有する当該金属マトリックスを空気の存在下で250℃に加熱する。この場合、テトラエチルオルトシリケートは、二酸化珪素中に移行される。
Claims (15)
- 多孔質の金属層を安定化するかまたは機能化する方法であって、但し、この場合多孔質の金属層(1)は、該層中に含まれている細孔(5)を有する金属マトリックス(3)を含むものとし、次の工程:
(a)セラミック材料(7)またはこのセラミック材料の前駆体を金属マトリックス(3)の細孔(5)中に導入し、
(b)場合によってはこのセラミック材料(7)の前駆体をセラミック材料に変換し、
(c)場合によっては前記多孔質層の金属層を熱的または化学的に後処理することを含む多孔質の金属層を安定化するかまたは機能化する方法。 - セラミック材料(7)を1nm〜1000nmの範囲内の粒径を有するセラミック粒子の形で形成する、請求項1記載の方法。
- セラミック材料(7)を分散されたセラミック粒子を含有する懸濁液として金属マトリックス上に施こす、請求項1または2記載の方法。
- 懸濁液を金属マトリックス上に遠心分離するかまたは滴下するか、或いは金属マトリックスを懸濁液中に浸漬する、請求項3記載の方法。
- 懸濁液は、水、少なくとも1つの有機溶剤またはこれらの混合物を溶剤として含有する、請求項4記載の方法。
- 懸濁液は、安定化のための少なくとも1つの添加剤、特に酸、界面活性剤またはジエチレングリコールモノブチルエーテルを含有する、請求項4または5記載の方法。
- セラミック材料の前駆体は、溶解された形で、特に塩溶液として存在する、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- セラミック材料またはセラミック材料の前駆体をスパッタリング法または蒸着法によって金属マトリックス上に施こす、請求項1記載の方法。
- セラミック材料は、少なくとも1つの酸化物、少なくとも1つの窒化物、少なくとも1つの珪化物、少なくとも1つの炭化物またはこれらの混合物を含有する、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- 酸化物は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタンまたは酸化セリウムであり、亜硝酸塩は、亜硝酸アルミニウム、亜硝酸珪素、亜硝酸インジウム、亜硝酸チタンまたは亜硝酸硼素であり、珪化物は、珪化アルミニウム、珪化タングステン、珪化バナジウム、珪化タンタル、珪化ニオブ、珪化ジルコニウム、珪化ハフニウム、珪化モリブデンまたは珪化チタンであり、および炭化物は、炭化珪素、炭化アルミニウム、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化モリブデンまたは炭化チタンである、請求項9記載の方法。
- 多孔質の金属層は、元素の周期律表の第8族〜第11族の元素を含有する、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
- 多孔質の金属層は、白金、パラジウム、イリジウム、ニッケル、金、銀、ロジウム、銅、オスミウム、レニウムまたはこれらの合金を含有する、請求項11記載の方法。
- 金属マトリックス(3)中に細孔(5)を含む、殊に半導体トランジスタ用のゲート電極のための多孔質の金属層において、金属マトリックス(3)の細孔(5)中にセラミック材料(7)が含有されていることを特徴とする、金属マトリックス(3)中に細孔(5)を含む、殊に半導体トランジスタ用のゲート電極のための多孔質の金属層。
- 金属マトリックス(3)が元素の周期律表の第8族、第9族、第10族または第11族の元素からなる、請求項13記載の構造。
- セラミック材料は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化インジウム、窒化チタン、窒化硼素、珪化アルミニウム、珪化タングステン、珪化バナジウム、珪化タンタル、珪化ニオブ、珪化ジルコニウム、珪化ハフニウム、珪化モリブデン、珪化チタン、炭化珪素、炭化アルミニウム、炭化タングステン、炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化モリブデンおよび炭化チタンならびにこれらの化合物の混合物からなる群から選択されている、請求項13または14記載の構造体。
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