JPH07331450A - 導電性金属酸化物皮膜の形成方法 - Google Patents
導電性金属酸化物皮膜の形成方法Info
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- JPH07331450A JPH07331450A JP14577894A JP14577894A JPH07331450A JP H07331450 A JPH07331450 A JP H07331450A JP 14577894 A JP14577894 A JP 14577894A JP 14577894 A JP14577894 A JP 14577894A JP H07331450 A JPH07331450 A JP H07331450A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低コストでまた低温プロセスで、密着力の大
きい導電性酸化物皮膜を絶縁体基板上に形成する方法の
確立。 【構成】 アルカリ水溶液中でZnO、SnO2 、Ti
O2 及びIn2 O3 の1種以上を構成する金属の金属錯
体を形成し、絶縁体基板を該金属錯体を含む溶液に接触
させ、金属錯体を熱分解させることにより該絶縁体基板
上に導電性金属酸化物皮膜を1〜2μm/時間の速度で
成膜させる。密着性の良好な熱分解導電性金属酸化物皮
膜が形成される。酸化物皮膜の抵抗値を下げるため、導
電性金属酸化物皮膜を形成した後基板を熱処理し、また
溶液中にAlイオンまたはBイオンを添加して酸化物皮
膜中にAlまたはBをドープすることができる。
きい導電性酸化物皮膜を絶縁体基板上に形成する方法の
確立。 【構成】 アルカリ水溶液中でZnO、SnO2 、Ti
O2 及びIn2 O3 の1種以上を構成する金属の金属錯
体を形成し、絶縁体基板を該金属錯体を含む溶液に接触
させ、金属錯体を熱分解させることにより該絶縁体基板
上に導電性金属酸化物皮膜を1〜2μm/時間の速度で
成膜させる。密着性の良好な熱分解導電性金属酸化物皮
膜が形成される。酸化物皮膜の抵抗値を下げるため、導
電性金属酸化物皮膜を形成した後基板を熱処理し、また
溶液中にAlイオンまたはBイオンを添加して酸化物皮
膜中にAlまたはBをドープすることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性金属酸化物皮膜
の形成方法に関するものであり、特には湿式法により低
コスト及び低温で絶縁体基板上に密着性の良好な導電性
金属酸化物皮膜を形成する方法に関する。
の形成方法に関するものであり、特には湿式法により低
コスト及び低温で絶縁体基板上に密着性の良好な導電性
金属酸化物皮膜を形成する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】導電性金属酸化物皮膜付き絶縁体基板
は、液晶ディスプレイや太陽電池電極、静電防止膜、光
磁気記憶媒体など多くの用途に使用されている。また、
絶縁体基板のメタライズプロセスの一環として絶縁体基
板に導電性金属酸化物膜を形成することもしばしば必要
とされる。
は、液晶ディスプレイや太陽電池電極、静電防止膜、光
磁気記憶媒体など多くの用途に使用されている。また、
絶縁体基板のメタライズプロセスの一環として絶縁体基
板に導電性金属酸化物膜を形成することもしばしば必要
とされる。
【0003】セラミックスやガラス、あるいはプラスチ
ックなどの絶縁体基板上に酸化物の皮膜を形成する方法
としては蒸着法、スパッタリング法、CVD法、あるい
は塗布法などの方法がある。しかしながら、これらの方
法では、十分な密着力を得られなかったり、高温でのプ
ロセスが必要であったり、あるいは大がかりな真空装置
を必要とし、高コストとなった。
ックなどの絶縁体基板上に酸化物の皮膜を形成する方法
としては蒸着法、スパッタリング法、CVD法、あるい
は塗布法などの方法がある。しかしながら、これらの方
法では、十分な密着力を得られなかったり、高温でのプ
ロセスが必要であったり、あるいは大がかりな真空装置
を必要とし、高コストとなった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、低コ
ストでまた低温プロセスで、密着力の大きい導電性金属
酸化物皮膜を絶縁体基板上に形成する方法を確立するこ
とである。
ストでまた低温プロセスで、密着力の大きい導電性金属
酸化物皮膜を絶縁体基板上に形成する方法を確立するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するために低コスト化を図りやすい湿式法により
絶縁体基板上に導電性金属酸化物皮膜を形成することを
試みた結果、アルカリ水溶液中で当該金属酸化物を構成
する金属の金属錯体を形成し、絶縁体基板を金属錯体を
含む溶液に接触させ、金属錯体を熱分解させることによ
り課題を解決し得ることが明らかになった。これによ
り、密着性の良好な熱分解導電性金属酸化物皮膜を有す
る導電性金属酸化物皮膜付き絶縁体基板が得られる。
を解決するために低コスト化を図りやすい湿式法により
絶縁体基板上に導電性金属酸化物皮膜を形成することを
試みた結果、アルカリ水溶液中で当該金属酸化物を構成
する金属の金属錯体を形成し、絶縁体基板を金属錯体を
含む溶液に接触させ、金属錯体を熱分解させることによ
り課題を解決し得ることが明らかになった。これによ
り、密着性の良好な熱分解導電性金属酸化物皮膜を有す
る導電性金属酸化物皮膜付き絶縁体基板が得られる。
【0006】この知見に基づいて、本発明は、アルカリ
水溶液中で導電性金属酸化物を構成する金属の金属錯体
を形成し、絶縁体基板を該金属錯体を含む溶液に接触さ
せ、該金属錯体を熱分解させることにより該絶縁体基板
上に導電性金属酸化物皮膜を形成することを特徴とする
導電性金属酸化物皮膜の形成方法を提供する。
水溶液中で導電性金属酸化物を構成する金属の金属錯体
を形成し、絶縁体基板を該金属錯体を含む溶液に接触さ
せ、該金属錯体を熱分解させることにより該絶縁体基板
上に導電性金属酸化物皮膜を形成することを特徴とする
導電性金属酸化物皮膜の形成方法を提供する。
【0007】酸化物皮膜の抵抗値を下げるため、導電性
金属酸化物皮膜を形成した後、該基板を水素ガス中、不
活性ガス中または真空中で熱処理しそして/またはアル
カリ水溶液中にアルミニウムイオンまたはホウ素イオン
を添加しておくことにより酸化物皮膜中にアルミニウム
またはホウ素をドープすることができる。導電性金属酸
化物皮膜は好ましくはZnO、SnO2 、TiO2 及び
In2 O3 のうちから選ばれた1種または複数種の混合
物である。金属錯体を形成するための錯化剤は好ましく
はトリエタノールアミンまたはアンモニアである。絶縁
体基板は、セラミックス、ガラス或いはプラスチックで
あり、その適用例の一つはプリント配線板用基板であ
る。
金属酸化物皮膜を形成した後、該基板を水素ガス中、不
活性ガス中または真空中で熱処理しそして/またはアル
カリ水溶液中にアルミニウムイオンまたはホウ素イオン
を添加しておくことにより酸化物皮膜中にアルミニウム
またはホウ素をドープすることができる。導電性金属酸
化物皮膜は好ましくはZnO、SnO2 、TiO2 及び
In2 O3 のうちから選ばれた1種または複数種の混合
物である。金属錯体を形成するための錯化剤は好ましく
はトリエタノールアミンまたはアンモニアである。絶縁
体基板は、セラミックス、ガラス或いはプラスチックで
あり、その適用例の一つはプリント配線板用基板であ
る。
【0008】
【作用】アルカリ水溶液中でZnO、SnO2 、TiO
2 及びIn2 O3 のうちから選ばれた1種または複数種
の混合物を構成する金属の金属錯体を形成する。錯化剤
を加えることによって、通常、金属水酸化物は金属錯体
を形成して溶解する。絶縁体基板を該金属錯体を含む溶
液に接触させ、該金属錯体を熱分解させることにより該
絶縁体基板上に密着性の良好な導電性金属酸化物皮膜が
約1〜2μm/hr程度の速度で成膜する。酸化物皮膜
の抵抗値を下げるため、導電性金属酸化物皮膜を形成し
た後基板を水素ガス中、不活性ガス中または真空中で熱
処理しそして/またはアルカリ水溶液中にアルミニウム
イオンまたはホウ素イオンを添加しておくことにより酸
化物皮膜中にアルミニウムまたはホウ素をドープするこ
とができる。湿式法の採用により、低コストでまた低温
プロセスで、密着性の良好な導電性金属酸化物皮膜を絶
縁体基板上に形成する。
2 及びIn2 O3 のうちから選ばれた1種または複数種
の混合物を構成する金属の金属錯体を形成する。錯化剤
を加えることによって、通常、金属水酸化物は金属錯体
を形成して溶解する。絶縁体基板を該金属錯体を含む溶
液に接触させ、該金属錯体を熱分解させることにより該
絶縁体基板上に密着性の良好な導電性金属酸化物皮膜が
約1〜2μm/hr程度の速度で成膜する。酸化物皮膜
の抵抗値を下げるため、導電性金属酸化物皮膜を形成し
た後基板を水素ガス中、不活性ガス中または真空中で熱
処理しそして/またはアルカリ水溶液中にアルミニウム
イオンまたはホウ素イオンを添加しておくことにより酸
化物皮膜中にアルミニウムまたはホウ素をドープするこ
とができる。湿式法の採用により、低コストでまた低温
プロセスで、密着性の良好な導電性金属酸化物皮膜を絶
縁体基板上に形成する。
【0009】
【発明の具体的な説明】本発明において用いられる絶縁
体基板としては、アルミナ、窒化アルミニウムのような
セラミックス、ガラス、エポキシ、フェノール樹脂とい
ったプラスチック等の絶縁体が挙げられる。具体的に
は、例えばプリント配線板用の基板などへのメタライズ
に先だっての導電膜の形成への適用が考えられる。
体基板としては、アルミナ、窒化アルミニウムのような
セラミックス、ガラス、エポキシ、フェノール樹脂とい
ったプラスチック等の絶縁体が挙げられる。具体的に
は、例えばプリント配線板用の基板などへのメタライズ
に先だっての導電膜の形成への適用が考えられる。
【0010】導電性を示す酸化物としては、ZnO、S
nO2 、TiO2 、In2 O3 等やその混合物が挙げら
れる。従って、これらの酸化物を形成する金属イオン源
として、Zn塩、Sn塩、Ti塩、In塩などを含む水
溶液が用いられる。濃度は、条件にもよるが、通常0.
01〜10mol/lが好ましい。濃度が低過ぎると、
最終的な金属酸化物皮膜の成膜速度が遅くなり、他方濃
度が高すぎると均一な金属酸化物皮膜が形成されない。
nO2 、TiO2 、In2 O3 等やその混合物が挙げら
れる。従って、これらの酸化物を形成する金属イオン源
として、Zn塩、Sn塩、Ti塩、In塩などを含む水
溶液が用いられる。濃度は、条件にもよるが、通常0.
01〜10mol/lが好ましい。濃度が低過ぎると、
最終的な金属酸化物皮膜の成膜速度が遅くなり、他方濃
度が高すぎると均一な金属酸化物皮膜が形成されない。
【0011】本発明に用いられるアルカリ水溶液として
は、NaOHまたはKOHを金属イオン源濃度に応じて
金属水酸化物形成に適正な範囲で、一般に0.5〜10
mol/lになるように加える。これによって、金属水
酸化物が形成され、沈澱となる場合もある。
は、NaOHまたはKOHを金属イオン源濃度に応じて
金属水酸化物形成に適正な範囲で、一般に0.5〜10
mol/lになるように加える。これによって、金属水
酸化物が形成され、沈澱となる場合もある。
【0012】錯化剤としては、トリエタノールアミンま
たはアンモニアが用いられる。添加する錯化剤の濃度は
0.1〜10mol/lが好ましい。錯化剤を加えるこ
とによって、通常、金属水酸化物は金属錯体を形成して
溶解する。錯化剤の濃度は金属錯体を形成するに十分な
量とされる。
たはアンモニアが用いられる。添加する錯化剤の濃度は
0.1〜10mol/lが好ましい。錯化剤を加えるこ
とによって、通常、金属水酸化物は金属錯体を形成して
溶解する。錯化剤の濃度は金属錯体を形成するに十分な
量とされる。
【0013】この金属錯体を含む溶液と絶縁体基板とを
接触し、例えば金属錯体を含む溶液中に絶縁体基板を浸
漬し、40〜100℃で0.5〜10時間程度加熱す
る。この加熱処理により、絶縁体基板上に密着性の良好
な金属酸化物の皮膜が形成される。加熱温度及び加熱時
間は、金属に応じて、所定厚さの金属酸化物の皮膜を形
成するように適宜選択される。例えば、酸化亜鉛を成膜
する場合には50〜95℃に加熱される。金属酸化物皮
膜の成膜速度は約1〜2μm/時間程度である。酸化物
皮膜の厚さは1〜10μm程度にするのが一般的である
が、これに限定されるものではない。浸漬操作を所望回
数繰り返すことにより、皮膜の厚さを調節することがで
きる。
接触し、例えば金属錯体を含む溶液中に絶縁体基板を浸
漬し、40〜100℃で0.5〜10時間程度加熱す
る。この加熱処理により、絶縁体基板上に密着性の良好
な金属酸化物の皮膜が形成される。加熱温度及び加熱時
間は、金属に応じて、所定厚さの金属酸化物の皮膜を形
成するように適宜選択される。例えば、酸化亜鉛を成膜
する場合には50〜95℃に加熱される。金属酸化物皮
膜の成膜速度は約1〜2μm/時間程度である。酸化物
皮膜の厚さは1〜10μm程度にするのが一般的である
が、これに限定されるものではない。浸漬操作を所望回
数繰り返すことにより、皮膜の厚さを調節することがで
きる。
【0014】このようにして形成された酸化物皮膜は、
比較的密着力が大きいが、スパッタ法などで形成した膜
の場合にみられるような酸素欠陥などはほとんどない。
このため、この段階での導電性はかならずしも高くな
い。そこで、必要があれば抵抗値を下げるため、ドーピ
ングを行うこともできる。ドーピングは、アルミニウ
ム、ホウ素(あるいはこれらの塩)などを液中に添加し
ておくことにより金属酸化物皮膜中になどのドーパント
を含有させることによって達成される。
比較的密着力が大きいが、スパッタ法などで形成した膜
の場合にみられるような酸素欠陥などはほとんどない。
このため、この段階での導電性はかならずしも高くな
い。そこで、必要があれば抵抗値を下げるため、ドーピ
ングを行うこともできる。ドーピングは、アルミニウ
ム、ホウ素(あるいはこれらの塩)などを液中に添加し
ておくことにより金属酸化物皮膜中になどのドーパント
を含有させることによって達成される。
【0015】酸化物皮膜の抵抗値を下げるためのもう一
つの方法は、水素ガス中、または不活性ガス中または真
空中で熱処理することである。例えば水素ガスの場合、
20〜1500℃で5分〜3時間、より好ましくは30
0〜500℃で10分〜1時間の熱処理を行う。これに
より、数十〜数kΩ・cm程度の抵抗値になる。
つの方法は、水素ガス中、または不活性ガス中または真
空中で熱処理することである。例えば水素ガスの場合、
20〜1500℃で5分〜3時間、より好ましくは30
0〜500℃で10分〜1時間の熱処理を行う。これに
より、数十〜数kΩ・cm程度の抵抗値になる。
【0016】この後、メタライズ、表面処理、追加的な
皮膜形成その他の所要の処理が行われる。
皮膜形成その他の所要の処理が行われる。
【0017】
【実施例】以下に、実施例を示す。
【0018】(実施例1)ZnSO4 溶液1mol/l
にNaOH溶液3.5mol/lを加え、さらにアンモ
ニア水29%溶液を50ml加え、金属錯体を形成し
た。この溶液中に、5cm×5cm角の99.5%Al
2 O3 基板を60℃で3時間浸漬する操作を2回繰り返
した。この結果、Al2 O3 基板の表面にZnO皮膜が
形成していることがX線回折により確認された。この基
板を水素ガス中で400℃で15分間熱処理した。この
ZnO皮膜の密着強度はテープによるピールテストによ
り約5kgであった。また、抵抗値は50Ω・cmであ
った。
にNaOH溶液3.5mol/lを加え、さらにアンモ
ニア水29%溶液を50ml加え、金属錯体を形成し
た。この溶液中に、5cm×5cm角の99.5%Al
2 O3 基板を60℃で3時間浸漬する操作を2回繰り返
した。この結果、Al2 O3 基板の表面にZnO皮膜が
形成していることがX線回折により確認された。この基
板を水素ガス中で400℃で15分間熱処理した。この
ZnO皮膜の密着強度はテープによるピールテストによ
り約5kgであった。また、抵抗値は50Ω・cmであ
った。
【0019】(実施例2)ZnSO4 溶液1mol/l
にNaOH溶液3.5mol/lを加え、さらにトリエ
タノールアミン溶液3mol/lを加え、金属錯体を形
成した。この溶液中に、5cm×5cm角の99.5%
Al2 O3 基板を80℃で7時間浸漬した。この結果、
Al2 O3 基板の表面にZnO皮膜が形成していること
がX線回折により確認された。この基板を水素ガス中で
400℃で15分間熱処理した。このZnO皮膜の密着
強度はテープによるピールテストにより約5kgであっ
た。また、抵抗値は500Ω・cmであった。
にNaOH溶液3.5mol/lを加え、さらにトリエ
タノールアミン溶液3mol/lを加え、金属錯体を形
成した。この溶液中に、5cm×5cm角の99.5%
Al2 O3 基板を80℃で7時間浸漬した。この結果、
Al2 O3 基板の表面にZnO皮膜が形成していること
がX線回折により確認された。この基板を水素ガス中で
400℃で15分間熱処理した。このZnO皮膜の密着
強度はテープによるピールテストにより約5kgであっ
た。また、抵抗値は500Ω・cmであった。
【0020】
【発明の効果】絶縁体基板上に、比較的低温の簡単な湿
式法で低コストで密着性の良好な導電性金属酸化物皮膜
を形成することができた。
式法で低コストで密着性の良好な導電性金属酸化物皮膜
を形成することができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 哲郎 茨城県北茨城市華川町臼場187番地4株式 会社ジャパンエナジー磯原工場内
Claims (11)
- 【請求項1】 アルカリ水溶液中で導電性金属酸化物を
構成する金属の金属錯体を形成し、絶縁体基板を該金属
錯体を含む溶液に接触させ、該金属錯体を熱分解させる
ことにより該絶縁体基板上に導電性金属酸化物皮膜を形
成することを特徴とする導電性金属酸化物皮膜の形成方
法。 - 【請求項2】 アルカリ水溶液中で導電性金属酸化物を
構成する金属の金属錯体を形成し、絶縁体基板を該金属
錯体を含む溶液に接触させ、該金属錯体を熱分解させる
ことにより該絶縁体基板上に導電性金属酸化物皮膜を形
成した後、該基板を水素ガス中、不活性ガス中または真
空中で熱処理することを特徴とする導電性金属酸化物皮
膜の形成方法。 - 【請求項3】 導電性金属酸化物皮膜がZnO、SnO
2 、TiO2 及びIn2 O3 のうちから選ばれた1種ま
たは複数種の混合物であることを特徴とする請求項1或
いは2の導電性金属酸化物皮膜の形成方法。 - 【請求項4】 金属錯体を形成するための錯化剤がトリ
エタノールアミンまたはアンモニアであることを特徴と
する請求項1〜3のいずれかの導電性金属酸化物皮膜の
形成方法。 - 【請求項5】 アルカリ水溶液中にアルミニウムイオン
またはホウ素イオンを添加しておくことにより酸化物皮
膜中にアルミニウムまたはホウ素をドープすることを特
徴とする請求項1〜4のいずれかの導電性金属酸化物皮
膜の形成方法。 - 【請求項6】 アルカリ水溶液中で亜鉛の水酸化物を形
成し、該水酸化物にトリエタノールアミンまたはアンモ
ニアから選択される錯化剤を加えることにより亜鉛錯体
を形成し、絶縁体基板を該亜鉛錯体を含む溶液に接触さ
せ、該亜鉛錯体を熱分解することにより絶縁体基板上に
酸化亜鉛皮膜を形成することを特徴とする導電性金属酸
化物皮膜の形成方法。 - 【請求項7】 アルカリ水溶液中で亜鉛の水酸化物を形
成し、該水酸化物にトリエタノールアミンまたはアンモ
ニアから選択される錯化剤を加えることにより亜鉛錯体
を形成し、絶縁体基板を該亜鉛錯体を含む溶液に接触さ
せ、該亜鉛錯体を熱分解することにより絶縁体基板上に
酸化亜鉛皮膜を形成し、該基板を水素ガス中、不活性ガ
ス中または真空中で熱処理することを特徴とする導電性
金属酸化物皮膜の形成方法。 - 【請求項8】 絶縁体基板がセラミックスであることを
特徴とする請求項1〜7のいずれかの導電性金属酸化物
皮膜の形成方法。 - 【請求項9】 絶縁体基板がガラスであることを特徴と
する請求項1〜7のいずれかの導電性金属酸化物皮膜の
形成方法。 - 【請求項10】 絶縁体基板がプラスチックであること
を特徴とする請求項1〜7のいずれかの導電性金属酸化
物皮膜の形成方法。 - 【請求項11】 絶縁体基板がプリント配線板用基板で
あることを特徴とする請求項1〜7のいずれかの導電性
金属酸化物皮膜の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14577894A JPH07331450A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 導電性金属酸化物皮膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14577894A JPH07331450A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 導電性金属酸化物皮膜の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07331450A true JPH07331450A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=15392956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14577894A Withdrawn JPH07331450A (ja) | 1994-06-06 | 1994-06-06 | 導電性金属酸化物皮膜の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07331450A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP1003197A2 (en) * | 1998-11-18 | 2000-05-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate for electron source, electron source and image forming apparatus, and manufacturing method thereof |
US7416695B2 (en) | 2001-06-15 | 2008-08-26 | Kaneka Corporation | Semiconductive polymide film and process for production thereof |
JP2008294136A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Canon Inc | 酸化物半導体を用いた電子素子及びその製造方法 |
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JP2011512029A (ja) * | 2008-01-31 | 2011-04-14 | ノースウエスタン ユニバーシティ | 溶液処理型高移動度無機薄膜トランジスタ |
US8436349B2 (en) | 2007-02-20 | 2013-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Thin-film transistor fabrication process and display device |
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-
1994
- 1994-06-06 JP JP14577894A patent/JPH07331450A/ja not_active Withdrawn
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