JPH0688239A - 複合金属酸化物薄膜の蒸着方法 - Google Patents

複合金属酸化物薄膜の蒸着方法

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JPH0688239A
JPH0688239A JP5141681A JP14168193A JPH0688239A JP H0688239 A JPH0688239 A JP H0688239A JP 5141681 A JP5141681 A JP 5141681A JP 14168193 A JP14168193 A JP 14168193A JP H0688239 A JPH0688239 A JP H0688239A
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thin film
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linbo
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Alex A Wernberg
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Henry J Gysling
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
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    • C23C16/409Oxides of the type ABO3 with A representing alkali, alkaline earth metal or lead and B representing a refractory metal, nickel, scandium or a lanthanide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02Epitaxial-layer growth
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    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複合金属酸化物の均一な薄膜を化学蒸着法で
基板上に蒸着する方法を提供する。 【構成】 本発明の方法は、金属M’有機金属化合物及
び金属M”有機金属化合物(M’またはM”のうちの一
方は、Li、Na、K、Ba、Mg、Ca、Srまたは
Pbであり、そしてM’またはM”のうちの他方は、
V、Nb、TaまたはTiである)を含有する単源前駆
体溶液を蒸発させ、そしてその蒸気と基板とを十分に高
い温度で接触させることによって、該前駆体を分解させ
てM’M”金属酸化物を形成する工程から成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上に金属酸化物薄
膜を蒸着する方法に関する。より詳細には、本発明は、
得られる複合金属酸化物の個々の金属のうちの一方をそ
れぞれ含有する2種の化合物の揮発混合物から、ニオブ
酸リチウムのような複合金属酸化物の薄膜を化学蒸着す
る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ニオブ酸リチウム(LiNbO3 )は、
その電気光学特性、強誘電特性及び圧電特性がよく知ら
れており、集積及び導波光学用途、例えばカップラ、ス
ィッチ、変調器、デフレクタ及びrfスペクトルアナラ
イザ、に広く用いられている。
【0003】多結晶及び単結晶のLiNbO3 は、各種
の標準的な固体合成法によって製造されているが、この
材料の薄膜の加工について報告されている研究は比較的
少ない。LiNbO3 を加工製造するためには、マグネ
トロンやrfスパッタリング及び分子ビームエピタキシ
ーが採用されている。しかしながら、これらの技法は、
複雑で高価な高真空装置を必要とする。また、これらの
方法を使用すると、薄膜の均一性を大面積にわたって維
持することが困難である。さらに、これらの技法に付随
する低成長速度や、一致被覆(conformal coverage)を
提供することが困難である、といった別の欠点もある。
一致被覆とは、蒸着が基板表面の輪郭に従う程度をい
う。スパッタリングのような見通し技法は、典型的に、
不十分な一致被覆を示す。
【0004】「金属アルコキシドの加水分解による好ま
しい配向を示す結晶性LiNbO3薄膜の製法 (Prepara
tion of Crystalline LiNbO3 Films with Preferred Or
ientation by Hydrolysis of Metal Alkoxides)」(Adv
anced Ceramic Materials,Vol. 3, No. 5, 1988 )に
は、加水分解した金属アルコキシド、例えばリチウムエ
トキシドやニオブエトキシドを利用するゾルゲル法によ
って単源試薬を使用してLiNbO3 薄膜を製造する方
法が記載されている。ゾルゲル付着技法を使用してエピ
タキシャル薄膜を得ることは困難である。というのは、
この方法を採用すると結晶化速度を制御することができ
ないからである。
【0005】米国特許第 5,051,280号明細書は、二座配
位子または三座配位子のニオブまたはタンタル錯体及び
アルカリ金属の化学量論的組成塩を熱分解する工程を含
む、アルカリ金属ニオブ酸塩及びタンタル酸塩の製造方
法について記載している。例えば、該塩を溶解し、次い
で基板上に塗工し、その後そのコーティングを 400℃で
10分間熱分解する。このような方法によって単結晶度を
有する高品質薄膜を得ることは困難である。なぜなら、
結晶化速度の制御ができない上に、塗工した前駆体層を
処理する際に比較的多量の有機物質が発生するからであ
る。
【0006】化学蒸着法または化学気相成長法(CV
D)は、薄膜を高い成長速度で蒸着することができる技
法である。LiNbO3 のような複合金属酸化物の薄膜
をCVDで蒸着することに関する研究は、今まではほと
んど行われていなかった。
【0007】化学蒸着法でLiNbO3 薄膜を形成する
方法は、Curtisらの米国特許第 3,911,176号明細書に、
また B. Curtis及びH. Brunnerによる「化学蒸着法によ
るニオブ酸リチウム薄膜の成長(The Growth of Thin Fi
lms of Lithium Niobate byChemical Vapor Depositio
n)」(Mat. Res. Bull. Vol. 10, pp. 515-520, 1975)
に記載されている。これら参考文献はどちらも、別のリ
チウム化合物及びニオブ化合物を蒸発させて、得られた
蒸気を酸化雰囲気中で加熱した基板と接触させる方法を
記載している。蒸気前駆体を発生させる好ましい材料に
は、ニオブアルコキシド及びベータ−ジケトナートのリ
チウムキレートが含まれる。各金属前駆体に対して別々
の源を使用するこのような方法の欠点の一つは、各前駆
体を同じ割合で揮発させることが難しいという点であ
る。その結果、通常は前駆体蒸気中に一方の金属が他方
よりも多量に含まれるため、得られる薄膜において所望
の1:1の化学量論的組成を実現することが困難であ
る。さらに、二種の源前駆体が含まれると、一方の金属
が優先的に蒸着して、望ましくない薄膜組成をもたらす
場合もある。その上、CurtisのCVD法を使用して蒸着
した薄膜は最初は黒色であるため、それをまずアニール
しないと、高い光透過率を要する多くの電気光学用途に
は使えない。Curtisは、これらの薄膜を 700〜1000℃の
温度で1〜10時間アニールしなければならないと教示し
ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】基板に対してエピタキ
シャルな関係を有する、単結晶薄膜を生ぜしめるニオブ
酸リチウムを製造し、また好ましくは、続くアニール工
程を必要としない、そのような化学蒸着法が必要であ
る。有用な電気光学特性、強誘電性及び圧電特性を示す
その他の通常の複合金属酸化物、例えばアルカリ金属
類、アルカリ土類金属類及び鉛のバナジン酸塩、ニオブ
酸塩、タンタル酸塩及びチタン酸塩、についても同様の
必要性が当てはまる。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】M’M”O3
の複合金属酸化物の均一な薄膜は、M’またはM”のい
ずれか一方をそれぞれ含有する2種の化合物を含む溶液
を蒸発させることによって、基板表面に化学蒸着法で蒸
着させることができる。該化合物を化学量論比率で混合
し、そして蒸着工程を慎重に制御すると、比較的均一で
且つ化学量論的組成を示す薄膜が蒸着する。例えば、金
属M’有機金属化合物及び金属M”有機金属化合物
(M’またはM”のうちの一方は、Li、Na、K、B
a、Mg、Ca、SrまたはPbであり、そしてM’ま
たはM”のうちの他方は、V、Nb、TaまたはTiで
ある)を混合し且つ蒸発させ、そしてその蒸気と基板と
を十分に高い温度で接触させることによって、その蒸気
混合物が分解してM’M”金属酸化物を形成する。
【0010】本発明の方法は、M’M”O3 形の複合金
属酸化物、例えばLiNbO3 、LiTaO3 、BaT
iO3 、KNbO3 、KTaO3 、PbTiO3 、Sr
TiO3 、等を形成させるのに特に有用である。しかし
ながら、該方法は、この形態の酸化物には限定されな
い。ニオブ酸リチウム薄膜を形成させるのに用いられ
る、本発明の特に好ましい実施態様は、リチウム有機金
属化合物、例えばリチウムブトキシドと、ニオブ有機金
属化合物、例えばニオブエトキシドとを溶液に溶解する
工程、該溶液のエアロゾルを形成する工程、該エアロゾ
ルを蒸発させる工程、並びに得られた蒸気を、前駆体を
分解させて所望の酸化物薄膜を生ぜしめる適当な温度に
加熱した基板上を通過させる工程を含んで成る。得られ
る薄膜に望まれる化学量論比率と実質的に同じ比率で蒸
気前駆体溶液中の金属イオンを混合することによって、
得られる薄膜の少なくとも一部が実質的に均一な化学量
論的組成のものになる。その結果、例えばLiNbO3
薄膜については、得られる薄膜の一部は、本質的に化学
量論的組成のLiNbO3 になる。本発明の方法による
と、基板に対しエピタキシャルであり、透明であり、ま
た一般に従来技術に記載されている技法で製作した薄膜
よりも質が高い、そのような酸化物薄膜を形成すること
ができる。
【0011】本発明によると、複合金属酸化物(すなわ
ち、2種以上の金属成分を含有する酸化物)のコーティ
ングは、該コーティングの成分金属を、有用な特性を示
す薄膜を生ぜしめる化学量論的関係で含有する、溶解し
た有機金属化合物を含有する気化溶液を使用するCVD
によって蒸着される。例えば、本発明の好ましい実施態
様のひとつでは、LiとNbを含有する有機金属化合物
を適当な溶剤に溶解し、次いで基板上で蒸発及び分解さ
せて、LiNbO3 を形成する。好ましくは、Li金属
とNb金属が実質的に1:1のモル比率で混合されてい
るLi及びNb含有化合物の溶液を使用して、LiNb
3 を形成する。本明細書中及び特許請求の範囲中で用
いられている実質的に1:1の比率とは、単源前駆体溶
液の金属比率が、所望の薄膜と実質的に同じ(しかし必
ずしも正確である必要はない)金属比率であることを意
味する。その結果、その蒸気は、前駆体溶液と実質的に
同じ金属比率を有する。こうして、例えば、LiNbO
3 薄膜の場合、有機金属化合物の適当な前駆体溶液は、
例えば約48Li:52Nbの原子比、より好ましくは
50Li:50Nbの原子比から成る場合がある。しか
しながら、以下に記載するように、この量の正確さは化
学量論的組成のLiNbO3 薄膜を形成させる上で重要
ではなく、また場合によっては、化学量論性の低い溶液
でも十分に化学量論的組成のLiNbO3 薄膜を形成さ
せることができる。
【0012】本明細書中及び特許請求の範囲中で用いら
れている「化学量論的組成の薄膜」とは、薄膜が所望の
複合金属酸化物と実質的に同じ金属比を示すことを意味
していることにも注意すべきである。こうして、例え
ば、本明細書及び特許請求の範囲で用いられている実質
的に均一で正確な化学量論的組成を示すLiNbO3
膜は、実質的に均一な、また好ましくは完全に均一な組
成のLiNbO3 を有し、そして例えば、LiまたはN
bの含有量が多い実質的領域を含有することがない。し
かしながら、本発明では、金属種の比較的少量の優先分
解及び/または薄膜形成のため、得られる薄膜には実質
的に化学量論的組成の有意な部分がしばしば存在する。
こうして、例えば、得られるLiNbO3 薄膜は、例え
ば45〜55%のNbから成り、しかもなお、本明細書で用
いられているように、実質的に化学量論的であると見な
される。LiNbO3 薄膜の場合には、蒸着表面全体を
通して 100%LiNbO3 であることが好ましい。
【0013】有機金属前駆体化合物は、適当な有機溶剤
に十分な可溶性を示し、しかもキャリヤー溶剤の蒸発後
に加熱された基板への前駆体化合物の蒸気運搬を可能に
する十分に高い揮発性を示さなければならない。各種の
このような化合物が潜在的に利用可能であるが、金属−
酸素結合を有する試薬が特に好ましい。というのは、そ
れらは、所望の固体物質の基本フレーム構造を含み、ま
た比較的低い処理温度で且つその他の種類の前駆体試薬
(例えば、金属−炭素結合を含む有機金属類)よりも少
ない炭素汚染で、LiNbO3 やその他の混合酸化物系
電気光学セラミックを生ぜしめるからである。さらに、
該前駆体は、処理雰囲気中に酸素を導入する必要性を最
小限に抑えるか、また理想的には除外するので、有機溶
剤と分子状酸素との混合物に付随する爆発の危険性を低
減するという、安全性に関する重要な利点を提供する。
【0014】好ましい化合物には、例えば金属エトキシ
ド類及びブトキシド類が含まれる。こうして、金属M’
ブトキシドと金属M”エトキシドを適当な溶剤に溶解す
ることによって、得られる酸化物薄膜に望まれるM’金
属とM”金属を含有する溶液が形成される。その後、該
溶液を噴霧及び/または蒸発して、単源蒸気前駆体を形
成させる。
【0015】用途によっては、化学量論比の金属成分を
含有する固体成分を適当な溶剤に溶解することによって
前駆体溶液を形成することが望ましい場合もある。その
後、得られた溶液を、従来の方法、例えば超音波噴霧器
によって、噴霧するかまたは蒸発させる。その後、単源
蒸気前駆体を、CVD操作に従来より利用されているい
ずれかの運搬方法、例えばO2 または不活性キャリヤー
ガスによって、基板へ運搬する。酸化物コーティングを
形成するために、単源蒸気前駆体と基板とを、酸化雰囲
気中で、しかも該前駆体を分解するに十分な温度で接触
させて、基板上にM’M”O3 形の薄膜を残留させても
よい。代わりに、該単源蒸気前駆体中に酸素が十分に存
在する場合には、酸化雰囲気が必要ではない場合もある
し、また反応を不活性雰囲気で行うこともできる。
【0016】化学蒸着の潜在的な問題の一つは、一方の
金属酸化物が他方の金属酸化物よりも優先的に蒸着しが
ちであるということである。本発明によるLiNbO3
の形成方法の場合、水平の反応容器(及び基板配向)を
採用すると、基板の全表面に実質的に均一な組成を達成
することが困難であった。こうして、例えば、水平基板
の前縁は、典型的にはリチウムが多量となり、一方、該
基板の後縁は、典型的にはリチウムが欠乏する。しかし
ながら、これら二つの縁の間には、実質的に均一なLi
NbO3 を含んで成る薄膜領域が存在した。この領域の
組成は、電気光学材料、強誘電性材料または圧電材料と
して十分に有用な化学量論的組成であった。
【0017】さらにまた、蒸着変数を慎重に制御するこ
とによって、化学量論的組成領域の寸法を増加させるこ
とができる。例えば、基板を、水平ではなく、垂直に配
向することによって、一方の縁がLi多量となり且つ他
方の縁がLi欠乏となる効果を防止することができる。
なぜなら、ガスが基板の全長にわたって比較的同時に衝
突するからである。
【0018】薄膜蒸着の一致性についてのさらなる改善
が、低圧反応器を利用することによって実現することが
できる。反応器内部の圧力を低下させることにより、前
駆体金属化合物の優先分解を最小限に抑えることができ
る。また、反応体室への前駆体蒸気の流入速度を増加さ
せることも、酸化物が基板上へ優先的に形成する量を低
減するのに役立つ。
【0019】最後に、一つの金属種が優先的に反応する
場合、この種の酸化物薄膜における濃度を、その初期の
前駆体溶液における濃度を適宜低下させることによって
低下させてもよい。
【0020】本発明により複合金属酸化物を形成させる
のに適した金属の組合せを以下に記載する。 金属M’ 金属M” Li、Na、K V、Nb、Ta Pb、Ba、Sr、Ca、Mg Ti
【0021】本発明は、M’M”O3 形の酸化物を形成
するのに特に適しているが、本明細書中に用いられてい
る複合金属酸化物は、金属イオンが2種以上存在するい
ずれの金属酸化物をも包含することを意味する。さら
に、先に記載した金属は、例示目的に記載したものにす
ぎず、本発明を限定するという意味はまったくないこと
に注意すべきである。
【0022】本発明の方法は、M’M”O3 形の酸化物
の製造に限定されるものではなく、所望の金属イオンを
有し、しかも十分に可溶性且つ揮発性であって使用可能
である単源前駆体反応生成物が形成できる限り、組成中
に2種以上の金属、特に上記の金属、を含有するいずれ
の酸化物を形成するのにも適用可能である。
【0023】また、本発明の方法により、M’M”
M''' Ox 形の酸化物、例えば鉛ジルコネートチタネー
ト(PZT)を形成させることができる。このような用
途では、3種類の金属を、本発明により一つの単源前駆
体溶液中に導入し、次いで蒸発等をさせて、CVDによ
りPbZrTiO3 薄膜を蒸着する。
【0024】本発明の方法に使用するのに適した好まし
いCVD装置を図1に例示するが、その他の従来のCV
D装置を利用してもよい。図1を参照すると、適当な溶
剤に溶解させたM’及びM”有機金属化合物である単源
前駆体溶液を貯蔵するための貯蔵溜2が設けられてい
る。次いで、その単源前駆体溶液を、バルブ4を適当に
調整することによって貯蔵溜2から分配する。そこで、
該溶液は、この場合には重力によって、微粒化または噴
霧室6へ運搬される。
【0025】代わりに、該溶液を微粒化または噴霧室6
に直接配置してもよい。室6は、単源前駆体溶液を霧状
にする従来のいずれかの手段、例えば超音波噴霧器、か
ら成る。該溶液を噴霧室6の中で霧状にし、単源前駆体
の霧を形成させる。次いで、この霧を、適当なキャリヤ
ーガスによって、低温帯域10と高温帯域12とを有す
る反応器8へ運搬する。低温帯域10は、単源前駆体の
霧を即座に揮発させるに十分に高い温度に保たれてお
り、単源前駆体から蒸気を形成させる。高温帯域12
は、該前駆体を分解させ、そして金属M’イオンと金属
M”イオンとを反応させて、内部に配置されている基板
14の表面に複合金属酸化物の薄膜を形成させるに十分
に高い温度に保たれている。基板14は、水平に向けて
もよいが、図1に例示したように、入って来る前駆体蒸
気の方向へ傾ける方が好ましい。
【0026】本発明の方法に使用するのに適した基板
は、1000℃まで安定であることが理想的である。電気光
学技術分野で用いられている最も普通の基板を使用する
ことができ、これには単結晶基板や多結晶基板が含まれ
る。適当な基板には、例えば、シリコン、ゲルマニウ
ム、第III 〜V族の半導体基板、例えばヒ化ガリウム、
白金箔、イットリウムアルミニウムガーネット、スピネ
ル、サファイア、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウ
ム、酸化マグネシウム及びチタン酸ストロンチウムが含
まれる。
【0027】該反応は、各種の装置で、また様々な反応
条件下で、実施することができる。酸素を含んでも含ま
なくてもよいキャリヤーガスを使用してもよいし、また
反応を減圧下で行ってもよい。反応の温度、圧力及び時
間は変更可能である。
【0028】
【実施例】本発明の方法を例示する以下の特別な実施例
を参照すると、本発明をより容易に理解することができ
る。
【0029】実施例1:別々の前駆体Li(O−t−C
49 )とNb(O−C255からのニオブ酸リチ
ウム薄膜の製法
【0030】Li(O−t−C49 )とNb(O−C
255 を各々0.01 M含有するトルエン溶液を調製
し、そして得られた溶液を図1に示した超音波噴霧室6
に移し、グローブボックスから取り出し、そして反応器
8に接続した。次いで、室と反応器8を、アルゴンに酸
素を6%含有する混合物から成るキャリヤーガスでパー
ジし、そして反応器8を所望の操作温度へ加熱した。反
応器8の低温帯域10は360℃に加熱し、一方、(110
2)サファイア基板12を含む高温帯域10は 506℃に
加熱した。反応器8と基板12の温度が平衡に達した
ら、溶液を噴霧室6で噴霧し、そして 3.5 SLMで流れる
キャリヤーガスによって反応器へ移送した。30分間蒸着
後、噴霧を中断して、反応器を酸素/アルゴンを流した
まま冷却した。サファイア基板上に形成した薄膜は均一
ではなかった。その基板を1 cmの断片に切断し、得られ
た小片を結晶相と元素組成について分析した。反応器の
入口に最も近いところで形成した薄膜は、配向したニオ
ブ酸リチウムを唯一の検出できる結晶相として含有して
いることがわかった。しかしながら、薄膜のこの部分に
おけるリチウム対ニオブの比率は、誘導連結プラズマ光
学吸収分光分析法(ICP)で測定して6:4であっ
た。基板の第二の部分で得られた薄膜中で検出された唯
一の相は、多結晶のニオブ酸リチウム相であった。IC
P分析は、この部分における薄膜は、リチウムが不足し
ており、リチウム対ニオブの比率は 3.5:6.5であるこ
とを示した。基板表面に沿ってさらに遠方で形成された
薄膜は、リチウム対ニオブの比率が低下し、XRDによ
って検出される結晶相がまったく含まれなかった。反応
器の入口から最も離れた基板上に形成された薄膜は、ニ
オブしか含有しなかった。しかしながら、Li−多量部
分とLi−欠乏部分の間は、実質的に均一で且つ正確な
化学量論的組成を示すLiNbO3 部分であった。この
部分は、電気光学材料として有用であろう。この有用な
部分は、特定の蒸着変数を変更すること、例えば低圧下
で垂直反応器を使用すること、等で大きくすることがで
きる。
【0031】
【発明の効果】本発明の方法は、基板に対しエピタキシ
ャルな関係を示す単結晶薄膜を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による化学蒸着処理を実施するのに適し
た装置の断面図である。
【符号の説明】
2…貯蔵溜 4…バルブ 6…噴霧室 8…反応器 10…低温帯域 12…高温帯域 14…基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に複合金属酸化物薄膜を蒸着する
    方法において、 金属M’有機金属化合物と金属M”有機金属化合物とを
    溶液に溶解して単源前駆体を形成する工程であって、
    M’またはM”のうちの一方が、Li、Na、K、M
    g、Ca、Sr、BaまたはPbであり、そしてM’ま
    たはM”のうちの他方が、V、Nb、TaまたはTiで
    ある工程;前記単源前駆体を蒸発させる工程;及び前記
    基板と前記単源前駆体の蒸気とを、前記前駆体を分解さ
    せて前記基板上に前記複合金属酸化物を蒸着させるに十
    分な温度で、接触させる工程;を含んで成る複合金属酸
    化物薄膜の蒸着方法。
  2. 【請求項2】 基板上にLiNbO3 の酸化物薄膜を蒸
    着する方法において、 リチウム有機金属化合物とニオブ有機金属化合物とを適
    当な溶剤に溶解して単源前駆体溶液を形成する工程;前
    記単源前駆体を蒸発させる工程;及び前記基板と前記単
    源前駆体の蒸気とを、前記前駆体を分解させて前記基板
    上にLiNbO3 の薄膜を形成させるに十分な温度で、
    接触させる工程;を含んで成るLiNbO3 の酸化物薄
    膜の蒸着方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100374327B1 (ko) * 2000-01-21 2003-03-03 한국과학기술원 아민 부가 단량체 단일선구물질을 이용한 질화물 박막의제조방법
JP2012532252A (ja) * 2009-07-01 2012-12-13 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 蓄電池用のLixMyOz材料のためのリチウム前駆体

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