PL70279B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL70279B1
PL70279B1 PL@@A PL14524270A PL70279B1 PL 70279 B1 PL70279 B1 PL 70279B1 PL 14524270 A PL14524270 A PL 14524270A PL 70279 B1 PL70279 B1 PL 70279B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
coating
layer
donor
electrode
oxide
Prior art date
Application number
PL@@A
Other languages
English (en)
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 filed Critical
Publication of PL70279B1 publication Critical patent/PL70279B1/pl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0026Apparatus for manufacturing conducting or semi-conducting layers, e.g. deposition of metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/08Oxides
    • C23C14/086Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • C23C14/5806Thermal treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58After-treatment
    • C23C14/5846Reactive treatment
    • C23C14/5853Oxidation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/13439Electrodes characterised by their electrical, optical, physical properties; materials therefor; method of making
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0016Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/21Oxides
    • C03C2217/215In2O3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/21Oxides
    • C03C2217/23Mixtures
    • C03C2217/231In2O3/SnO2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/21Oxides
    • C03C2217/24Doped oxides
    • C03C2217/244Doped oxides with Sb
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/10Deposition methods
    • C03C2218/15Deposition methods from the vapour phase
    • C03C2218/154Deposition methods from the vapour phase by sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/30Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/32After-treatment
    • C03C2218/322Oxidation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)

Description

Uprawniony z patentu: RCA Corporation, Nowy Jork (Stany Zjednoczone Ameryki) Sposób nakladania trwalej, przezroczystej powloki przewodzacej o niewielkiej opornosci Przedmiotem wynalazku jest spoób nakladania trwalej, przezroczystej powloki przewodzacej o niewielkiej opornosci.Sposób nakladania powloki stosuje sie przy wytwarzaniu równomiernej, przezroczystej powloki przewodzacej na bardzo duzych powierzchniach.Wymagania stawiane tego rodzaju powlokom sa bardzo wysokie. I tak na przyklad powloka taka, nalozona w postaci cieczy krystalicznej o grubosci od 4600 A do 7200 A, powinna wykazywac przepuszczalnosc swiatla co najmniej w wysokosci 80%, posiadac opornosc powierzchniowa rzedu 30 omów/cm2 i powinna byc nalozona równomiernie z dokladnoscia ± 10% przy rozmiarach powierzchni pokrywanej siegajacych do 70 cm2 i wiecej. Ponadto powierzchnia tej powloki powinna byc tak gladka aby jakiekolwiek nierównosci lub krystalicznosc struktury nie byly widoczne przy powiekszeniu 5000 na wybiorczym mikroskopie elektronowym.Ponadto wymaganym jest aby wlasciwosci te nie ulegaly zmianom przez dlugi okres czasu.Znane dotychczas sposoby nakladania tego typu powlok przewodzacych nie pozwalaja na jednoczesne spelnienie wszystkich wspomnianych wyzej wymagan. Sposób nakladania przez rozpylanie metalu daje powloki o doskonalej przewodnosci elektrycznej ale o bardzo malej przezroczystosci a grubosc takiej powloki jesli jest wystarczajaca ze wzgledu na przewodzenie pradu elektrycznego to z kolei jest tak duza, ze ma bardzo mala przezroczystosc. Nakladanie powlok przewodzacych przez rozpylanie tlenków metali stanowi dotychczas najkorzystniejszy sposób dajacy powloki o odpowiedniej przezroczystosci, jednorodnosci i gladkosci, ale z kolei przewodnosc tak otrzymanych powlok nie jest dostateczna.W celu zwiekszenia przewodnosci stosowano dwa sposoby. Pierwszy sposób polega na otrzymaniu tak zwanej struktury nietypowej przez wytworzenie w siatce krystalicznej wolnych miejsc anionowych, co wielokrotnie zwieksza przewodnosc w przypadku powlok wykonywanych z pólprzewodników tlenkowych.2 70 279 Wolne miejsca anionowe otrzymuje sie za pomoca redukcji chemicznej, dzieki której uzyskuje sie zwiazek stechiometrycznie nieprawidlowy z niedoborem tlenu. Jednakze w atmosferze utleniajacej dzialajacej przez dlugi okres czasu nastepuje stopniowe wyrównywanie niedoboru tlenu a zatem zapelnianie wolnych miejsc anionowych w siatce krystalicznej. Powloka wraca do postaci stechiometrycznie prawidlowej, która cechuje niska przewodnosc elektryczna. Na skutek tego nie mozna bylo otrzymac powlok o budowie stechiometrycznie nieprawidlowej, które nie powracalyby pózniej do postaci stechiometrycznie prawidlowej wykazujacej slaba przewodnosc. Powloki otrzymywane znanym sposobem sa nietrwale i nie moga byc stosowane tam gdzie wymaga sie dlugotrwalego zachowania okreslonych wlasciwosci.Drugi sposób zwiekszania przewodnosci przezroczystych powlok polega na zastosowaniu donora.W sposobie tym atomy donora o wiekszej wartosciowosci wchodza zastepczo do siatki krystalicznej dzieki czemu powstajacy nadmiar elektronów powoduje wzrost przewodnosci i to wielokrotny. Powloki tak otrzymywane sa trwale z punktu widzenia zachowania wlasciwosci ale w dalszym ciagu ich przewodnosc elektryczna nie jest wystarczajaca. Najlepsza sposród tak otrzymywanych powlok jest powloka z tlenku cynowego, w którym atomy antymonu jako donora zastepuja atomy cyny w siatce krystalicznej tlenku. Przy przepuszczalnosci swiatla wynoszacej 80% powloki to posiadaja jednak opornosc 75 omów/cm2 co jest wartoscia znacznie wyzsza od maksymalnej wartosci opornosci wymaganej od tych powlok.Dotychczas powloki z tlenków metali byly nakladane przez rozpylanie katody przy uzyciu biernego pradu stalego. W procesie tym, elektroda bombardowana wykonana z metalu powlokowego oraz metalu bedacego donorem jest rozpylana pradem stalym w atmosferze tlenku tak, ze rozpylany metal ulega utlenianiu podczas nakladania powloki i wraz z donorem tworzy tlenek metalu zawierajacy w swej siatce krystalicznej atomy donora. Sposób ten posiada jednak szereg wad. Przede wszystkim bardzo trudno jest regulowac koncentracje donorów w nakladanej powloce. Ma to miejsce dlatego, ze elektroda bombardowana podczas rozpylania i dyfuzji obu metali uzyskuje bardzo wysoka temperature, która powoduje szerokie wahania wzglednego stezenia obu rozpylanych metali. Wystepuje to zwlaszcza wtedy gdy oba metale tworza ze soba stop eutektyczny i/lub majacy niska temperature topnienia.Druga wada jest równiez trudnosc dokladnego wyregulowania wlasciwej ilosci tlenu w celu regulacji stopnia utleniania rozpylanego metalu podczas nakladania powloki. Ponadto podgrzewanie elektrody podczas rozpylania powoduje opadanie na podloze kropli metalu, których wielkosc moze osiagac wartosc nawet kilku milimetrów. Ma to miejsca zwlaszcza w przypadku metali o niskiej temperaturze topnienia i stwarza dodatkowy problem nierównosci powierzchni. Gladkosc powierzchni powloki majacej postac cieczy krystalicznej jest bardzo wazna poniewaz równolegle do przezroczystej powloki przewodzacej umieszcza sie zwykle druga plyte przewodzaca w odleglosci okolo 0,5 mm i bardzo waznym jest. aby nie bylo zadnych wzniesien na tej powierzchni, które moglyby spowodowac zwarcie lub powstanie luku pomiedzy dwiema plytkami.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu nakladania trwalej, przezroczystej powloki przewodzacej, który nie ma wad sposobów znanych ze stanu techniki, umozliwiajacego uzyskanie powloki nie tracacej swoich wlasciwosci z uplywem czasu a zatem zabezpieczajacej przed szkodliwymi wplywami otoczenia powodujacymi powstawanie tych niekorzystnych zmian.Wedlug wynalazku na podloze nanosi sie, przez rozpylanie, warstwe tlenku indu ln203 majaca wolne miejsca anionowe sieci krystalicznej wypelnione atomami donora w postaci cyny lub antymonu a nastepnie warstwe te ogrzewa sie w atmosferze tlenu dla utworzenia na powierzchni tej warstwy powloki o skladzie stechiometrycznym, przy czym grubosc tej warstwy reguluje sie samoczynnie wysokoscia temperatury ogrzewania.Na rysunku fig. 1 przedstawia urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wynalazku, fig. 2- fragment urzadzenia z fig. 1 w wiekszej podzialce obejmujacy zespól elektrody bombardowanej i powlekanej plytki, fig. 3-wykres zaleznosci opornosci wlasciwej powierzchniowej warstwy ln203 w zaleznosci od stopnia koncentracji donora w postaci Sn02, fig. 4a - plytke z przezroczysta powloka przewodzaca naniesiona sposobem wedlug wynalazku przed wyzarzaniu, w przekroju fig. 4b - plytke z fig. 4a po wyzarzaniu, w przekroju, i po wyzarzaniu a fig. 7 —wykres porównawczy zdolnosci przepuszczania swiatla przez powloke fig. 5 — wykres porównawczy opornosci powierzchniowej powloki przed i po wyzarzaniu, fig. 6—wykres zaleznosci objetosciowej opornosci wlasciwej powloki od grubosci powloki przed i po wyzarzaniu a fig. 7 — wykres porównawczy przepuszczania swiatla przez powloke przed i po wyzarzaniu.Przedstawione na fig. 1 urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug wynalazku sklada sie z komory prózniowej 10 zawierajacej cylindryczny walec 12 oraz dwie pokrywy górna - 14 i dolna 16. Usuwanie powietrza z komory prózniowej 10 odbywa sie poprzez króciec kolnierzowy 18 w dolnej pokrywie 16 komory, który jest polaczony z pompa prózniowa. Poprzez otwór w górnej pokrywie komory 10 wstawiony jest pret 22 doprowadzajacy prad o czestotliwosci radiowej. Pret 22 ma nieregularny ksztalt a jego dolny koniec jest70 279 3 polaczony z plytka 26 i elektroda bombardowana. 28. Drugi koniec preta 22 jest polaczony z generatorem czestotliwosci radiowej R-F* Na dolnej pokrywie 16 umieszczony jest uchwyt 32 sluzacy do mocowania powlekanej plytki 34 pod bombardowana elektroda 28. Na obrotowym wsporniku 38 zamocowana jest przeslona 36, która moze byc umieszczana miedzy elektroda 28 i plytka 34, jesli elektroda ma byc rozpylana bez nanoszenia rozpylonego metalu na plytke 34. Wokól preta 22 jest umieszczona uziemiona oslona 40 sluzaca do zabezpieczenia przed powstawaniem wyladowan jarzeniowych w tym obszarze. Gdy stosuje sie elektrode 28 oraz pokrywana plytke o niewielkich wymiarach umieszcza sie komore w zasiegu dzialania cewki 42 wytwarzajacej pole magnetyczne zwiekszajacej koncentracje jonów i skupiajacej jony w kierunku srodka komory.Przyklad I. Zastosowano elektrode bombardowana 28 wykonana z mieszaniny tlenków ln203 iSn02. Elektroda 28 jest wykonana przez sprasowanie na goraco sproszkowanej mieszaniny tlenków ln203 i Sn02. (fig. 2) Dokonuje sie tego przez umieszczenie mieszaniny w weglowej matrycy o odpowiedniej wielkosci i ksztalcie a nastepnie poddaje sie dzialaniu nacisku i temperatury. Tylna strona elektrody 28 jest nastepnie pokrywana pasta ceramiczno-metalowa wdanym przypadku wykonana ze srebra i mielonego szkla, wypalana w wysokiej temperaturze i tworzaca warstwe cermetalowa 52. Warstwa 52 jest nastepnie pokrywana warstwa lutu 54. Chociaz mozna stosowac wiele rozmaitych lutów, w tym przypadku stosuje sie lut cynowo-indowy dla dostosowania go do skladu elektrody 28 tak, aby jesli nawet czesc lutu 54 zostanie rozpylona to na podlozu zostaja osadzone te same pierwiastki/Nastepnie na czolowej powierzchni plytki 26, wykonanej z aluminium ii/Tiajacej taki sam' ksztalt jak elektroda, naklada sie galwanicznie warstwe niklu 56. Po nalozeniu warstwy niklu plytka 26 zostaje podgrzana dla spowodowania polaczenia niklu z aluminium poprzez spieczenia. Nastepnie elektrode 28 z warstwa lutu 54 naklada sie na niklowana powierzchnie plytki 26 i obie plytki zlutowuje sie ze soba przez podgrzanie do temperatury 215°C. Gotowy zespól zostaje teraz polaczony z pretem 22 w komorze prózniowej 10 (fig. 1).Elektroda bombardowana 28 jest wykonana zasadniczo z tlenku indu ln203 a tlenek cyny Sn02 dodaje sie w ilosci potrzebnej do zwiekszenia -przewodnosci warstwy nanoszonej. Cyna sluzy jako donor umieszczany zastepczo w siatce krystalicznej tlenku indu l!n203. Przede wszystkim nalezy dobrac tak koncentracje Sn02 aby uzyskac optymalne warunki i przewodzenia pradu w nalozonej warstwie. Ta optymalna koncentracja zostaje ustalona przez rozpylanie tlenku indu ln203 o róznej koncentracji tlenku cyny Sn02 w atmosferze tlenu az do uzyskania powloki calkowicie utlenionej o skladzie stechiometrycznym gdzie wzrost przewodnosci jest powodowany bezposrednio zawartoscia donora.Na fig. 3 przedstawiono wykres wskazujacy zaleznosc pomiedzy powierzchniowa opornoscia wlasciwa powloki a zawartoscia tlenku cyny Sn02 wyrazona^w procentach molowych.Jak to pokazano na fig. 3 optymalny stan przewodnosci uzyskiwany jest przy zawartosci 80% ln203 i 20% Sn02 w materiale elektrody bombardowanej.. Plytka 34 stanowiaca podloze jest umieszczona na uchwycie 32 pod elektroda bombardowana 28. Dla równomiernego i szybkiego nakladania powloki powierzchnia plytki 34 powinna byc mniejsza niz powierzchnia elektrody bombardowanej 28, w przeciwnym przypadku elektroda musi byc przemieszczana ruchem okreznym ponad podlozem aby zapewnic równomierna grubosc powloki na calej powierzchni plytki 34. Plytka 34 jest wykonana ze szkla i jest wypolerowana do takiej gladkosci aby mogla byc umieszczona w bezposrednim sasiedztwie drugiej plytki w odleglosci wynoszacej zwykle okolo 0,01 mm. Korzystnym jest aby podloze przed zamocowaniem w uchwycie 32 bylo przemyte alkoholem metylowym a nastepnie odtluszczone w trójchlorotrójfluoro-etanie.Komora prózniowa 10, po zamocowaniu plytki 34 w uchwycie 32 zostaje oprózniona z powietrza za pomoca pompy prózniowej 20 tak, ze cisnienie w niej wynosi mniej niz 5 X10_l tora, przy czym przeslona 36 jest umieszczona w polozeniu pomiedzy elektroda 28 i plytka 34. Czastkowe cisnienie gazu obojetnego, w tym przypadku argonu, w komorze prózniowej 10 jest utrzymywane na poziomie rzedu 30 militorów.Elektroda 28 jest rozpylana az do oczyszczania jej powierzchni przy zamknietej przeslonie 36 aby uniemozliwic w tym czasie osadzanie sie rzzpylanego materialu na plytce 34. Rozpylanie elektrody 28 nastepuje przez polaczenie z generatorem 30 czestotliwosci radiowej, tak, ze do powierzchni elektrody jest przylozony ujemny potencjal pulsujacy pradu stalego. Tak dlugo jak powierzchnia elektrody 28 ma potencjal ujemny w stosunku do reszty komory prózniowej jest ona bombardowana jonami argonu powodujacymi rozpylanie materialu elektrody 28.Gdy zanieczyszczenia zostana usuniete z powierzchni elektrody 28 wtedy przeslona 36 zostaje otwarta a rozpylany z elektrody material jest kierowany na powierzchnie plytki 34 stanowiacej podloze za pomoca jonów gazu obojetnego. Jony gazu obojetnego wplywaja na chemiczna redukcje rozpylanego materialu przez pozbawienie go pewne] ilosci atomów tlenu.W omawianym przykladzie generator 30 czestotliwosci radiowej pracuje przy napieciu 3500 V daje sredni potencjal na powierzchni elektrody wynoszacy 850 V. Odleglosc pomiedzy elektroda 28 a plytka 34 podloza4 70 279 wynosi okolo 28 mm. Cewka magnetyczna wytwarza strumien magnetyczny o natezeniu 25 gausów. Na skutek tego na podlozu w postaci plytki 34 nastepuje osadzanie powloki z predkoscia 150 A na minute. Nalezy zauwazyc, ze wspomniane wyzej warunki sa elastyczne i moga sie zmieniac swobodnie w szerokim zakresie.Jedynie ograniczona jest maksymalna predkosc osadzania powloki do 750 A na minute za wzgledu na to, ze przy wyzszych predkosciach warstwa bedzie krystalizowala co wplywa niekorzystnie na jednorodnosc powierzchni powloki 60. Predkosc osadzania powloki moze byc podwyzszana przez zwiekszenie srednicy elektrody 28, zwiekszenie cisnienia gazu, napiecia, natezenia no la magnetycznego lub przez zmniejszenie odleglosci miedzy elektroda 28 i plytka 34 stanowiaca podloze.Gdy zostanie osiagnieta zadana grubosc powloki 60 przeslona 36 zostaje zamknieta i rozpylanie elektrody bombardowanej 28 zostaje wstrzymane. Plytka 34 z naniesiona przezroczysta powloka 60 zostaje teraz podgrzana w atmosferze tlenu tworzac na powierzchni powloki 60 warstwe tlenkowa 62 o skladzie stechiometrycznym, przy czym grubosc warstwy tlenkowej jest regulowana samoczynnie zaleznie od temperatury ogrzewania. Doprowadzenie tlenu do górnej warstwy powloki powoduje znaczne zmniejszenie przewodnosci tej warstwy i wypelnienie wolnych miejsc anionowych w siatce krystalicznej w,poblizu'górnej powierzchni powloki 60. Na górnej powierzchni powloki 60 powstaje dzieki temu cienka warstwa tlenkowa 62 zawierajaca w swej siatce krystalicznej pelna ilosc anionów. Przy okreslonej temperaturze ogrzewania powstaje wiec warstwa tlenkowa 62 o okreslonej grubosci zaleznej od temperatury podgrzewania.Na fig. 5 przedstawiono wykres ilustrujacy zaleznosc opornosci powierzchniowej powloki otrzymanej za pomoca sposobu wedlug wynalazku od grubosci tej powloki, przy czym krzywa 70 dotyczy powloki przed wyzarzaniem utleniajacym a krzywa 75 dotyczy powloki po wyzarzaniu. Powloki sa wyzarzane przez wygrzewanie ich w temperaturze 550°C przez dwie godziny w atmosferze powietrza i nastepnie sa chlodzone.Dla typowej powloki grubosci 2000 A przewodnosc powierzchniowa wynosi okolo 4,2 omów/cm2 po jej nalozeniu a po wyzarzeniu opornosc powierzchniowa tej powloki wynosi okolo 30 omów/cm2. Kolejne pomiary opornosci po poddaniu powloki dzialaniu atmosfery utleniajacej o temperaturze nizszej od temperatury wyzarzania wykazaly, ze powloka ta jest trwala i jej opornosc nie ulega zmianie. Ponadto opornosc powierzchniowa powloki nigdy nie osiaga opornosci takiej jak powloka calkowicie utleniona, o skladzie stechiometrycznym majaca bardzo wysoka opornosc powierzchniowa. Warstwa tlenkowa o skladzie stechiometrycznym sluzy jako warstwa pasywujaca i zabezpiecza przed dalszym utlenianiem powloki w kazdej temperaturze nizszej od temperatury wyzarzania. Na fig. 6 przedstawiono wykres, który ilustruje opornosc wasciwa objetosciowa powloki wykonanej sposobem wedlug wynalazku w zaleznosci od grubosci tej powloki.Jak widac z tego wykresu, opornosc objetosciowa zmniejsza sie wraz ze wzrostem grubosci powloki i osiaga stala wartosc z chwila wzrostu grubosci do 2000 A.Aby otrzymac powloke o optymalnej przewodnosci i przepuszczalnosci swiatla grubosc tej powloki powinna wynosic 2000 A, poniewaz przepuszczalnosc swiatla zmniejszy sie ze wzrostem grubosci powloki.Powloka o grubosci 2000 A ma opornosc 625 mikroomów/cm3 zaraz po jej naniesieniu a po wyzarzeniu utleniajacym jej opornosc objetosciowa wzrasta do 4600 mikroomów/cm3. W przeciwienstwie do tego dotychczas stosowane powloki tz tlenku cynowego o porównywalnej grubosci wykazuja opornosc okolo trzy—do czterokrotnie wieksza niz wyzej wspomniana.Na fig, 7 przedstawiono wykres ilustrujacy zaleznosc pomiedzy przepuszczalnoscia swiatla w zaleznosci od dlugosci fali swietlnej przy grubosci powloki 2000 A, przy czym krzywa 90 ilustruje te zaleznosc w przypadku powloki niewyzarzonej a krzywa 95 w przypadku powloki wyzarzonej sposobem wedlug wynalazku. Jak juz wspomniano wyzej powloka ta ma opornosc powierzchniowa 4,2 omów/cm2 przed wyzarzeniem i 30 omów/cm2 po wyzarzeniu w atmosferze powietrza przy temperaturze 550°C i w okresie dwóch godzin. Przepuszczalnosc swiatla, jak widac na wykresie jest zasadniczo wieksza od 80%, czyli od wartosci jaka jest wymagana dla powlok z cieczy krystalicznej. W wyniku wyzarzania nastepuje przesuniecie wierzcholków krótszych fal swietlnych ale odnosnie widma widzialnego przepuszczalnosc pozostaje zasadniczo niezmieniona.Powloka wykonana sposobem wedlug wynalazku i posiadajaca grubosc 2000 A odpowiada wymaganiom minimalnym stawianym powlokom z cieczy krystalicznej w zakresie przewodnosci elektrycznej i przepuszczalnosci swiatla. Ponadto powloki otrzymywane sposobem wedlug wynalazku sa jednorodne a ich powierzchnia jest calkowicie gladka. Poniewaz elektroda bombardowana 28 ma znacznie wyzszy punkt topnienia to nie nastepuje dyfuzja materialu elektrody podczas jej rozpylania pradem o czestotliwosci radiowej a w zwiazku z tym sklad nanoszonej powloki podczas jej nakladania nie zmienia sie i pozostaje jednorodnym.W tym przypadku nie ma miejsca opadanie kropelek metalu na powierzchnie podloza jak to mialo miejsce przy rozpylaniu stopów o niskiej temperaturze topnienia przy uzyciu pradu stalego. Równiez dzieki zastosowaniu do rozpylania pradu o czestotliwosci radiowej przy uzyciu atmosfery gazu obojetnego mozliwa jest redukcja rozpylanego materialu dzieki czemu regulacja ilosci wolnych miejsc anionowych moze byc dokladniejsza.70279 5 Przyklad II. Sposób postepowania w tym przykladzie zasadniczo jest taki sam jak w przykladzie I z tym, ze zamiast tlenku cyny zastosowano jako donor tlenek antymonu, bizmutu, olowiu i tytanu. Nakladanie powloki odbywa sie w ten sam sposób jak w poprzednim przykladzie. Równiez wyzarzanie prowadzone w temperaturze 550°C. Ponizsza tabela przedstawia porównanie wyników uzyskanych w przykladzie I przy uzyciu cyny z wynikami uzyskanymi przy zastosowaniu jako donorów uprzednio wymienionych pierwiastków.Tabela Dla powlok z tlenku indu ln203 o grubosci 2500 A Donor Sn02 Sb203 Bi203 Pb02 Ti02 Stezenie molowe (% molowy) 20 10 10 20 20 Opornosc objetosciowa (omy/cm3) 6,25X10"4 2 X10"2 2 X10_l 4,5 X10°; 7,5 X10+l Przecietna przepuszczalnosc swiatla (%) 93 88 5 23 96 Po dokonaniu opornosci i wyzarzeniu w temperaturze 550°C oraz kolejnym drugim dokonaniu pomiarów opornosci stawierdzono, ze w obu przypadkach jest ona jednakowa dla wszystkich donorów. Takwiec powloki z tlenku indu zachowuja efekt pasywacji niezaleznie od zastosowanego donora. Jednakze przewodnosc i przepuszczalnosc swietlna w zadnym przypadku nie jest tak dobra jak w przypadku zastosowania cyny jako donora. Jak widac z powyzszej tabeli w przypadku zastosowania antymonu i tytanu uzyskuje sie wlasciwa przepuszczalnosc swiatla ale tylko w przypadku zastosowania jako donora antymonu mozna równiez uzyskac przewodnosc zblizona do wymaganej. PL PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób nakladania trwalej, przezroczystej powloki przewodzacej o niewielkiej opornosci wlasciwej, znamienny tym, ze na podloze nanosi sie, przez rozpylanie, warstwe tlenku indu ln203 majacego wolne^ miejsca anionowe sieci krystalicznej wypelnione atomami donora w postaci cyny lub antymonu a nastepnie warstwe te ogrzewa sie w atmosferze tlenu dla utworzenia na powierzchni tej warstwy powloki o skladzie stechiometrycznym, przy czym grubosc tej warstwy reguluje sie samoczynnie wysokoscia temperatury ogrzewania.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako donor stosuje sie cyne.
3. Sposób wedlug zastrz. \y znamienny tym, ze nanosi sie powloke przez rozpylanie w atmosferze gazu obojetnego elektrody bombardowanej, wykonanej z tlenku indu ln203, do którego sieci krystalicznej wprowadza sie atomy domieszkowe donora w miejsce usunietych jonów ujemnych.
4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze stosuje sie elektrode bombardowana skladajaca sie z mieszaniny 80% molowych I n2 03 i 20% molowych Sn02.
5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ogrzewa sie powloke do temperatury wyzszej niz pózniejsze jej temperatury dla uniemozliwienia wzrostu grubosci warstwy do temperatury wyzszej niz pózniejsze jej temperatury pracy dla uniemozliwienia wzrostu grubosci warstwy70 279 ,,mmm^f Jk^,e Sr~ 2\ _. Fic.3. 10 20 30 40 50 60-, ^ Fi€.4a. 62, Fic.4b. 2000 4000 Fic5. 8000\ 6000 4000 2000 O, ^ ^ 2OO0 4000 Fic
6. Fic.Z 4000 4800 *600 6400 7200 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 10 zl PL PL PL
PL@@A 1970-01-02 1970-12-23 PL70279B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29570A 1970-01-02 1970-01-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL70279B1 true PL70279B1 (pl) 1974-02-28

Family

ID=21690860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL@@A PL70279B1 (pl) 1970-01-02 1970-12-23

Country Status (15)

Country Link
JP (1) JPS5024038B1 (pl)
KR (1) KR780000437B1 (pl)
AT (1) AT303139B (pl)
BE (1) BE761174A (pl)
CH (1) CH534944A (pl)
CS (1) CS148160B2 (pl)
DE (1) DE2063491A1 (pl)
ES (1) ES386841A1 (pl)
FR (1) FR2075131A5 (pl)
GB (1) GB1325919A (pl)
MY (1) MY7400216A (pl)
NL (1) NL167139C (pl)
PL (1) PL70279B1 (pl)
SE (1) SE368636B (pl)
ZA (1) ZA706775B (pl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9026875D0 (en) * 1990-12-11 1991-01-30 Rauf Ijaz A Method for coating glass and other substrates
WO2008083224A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-10 President And Fellows Of Harvard College Photo-activation of solid oxide fuel cells and gas separation devices
DE102008046443A1 (de) * 2008-09-09 2010-03-11 W.C. Heraeus Gmbh Sputtertarget mit Verbindungsschicht

Also Published As

Publication number Publication date
MY7400216A (en) 1974-12-31
NL167139B (nl) 1981-06-16
BE761174A (fr) 1971-05-27
KR780000437B1 (en) 1978-10-14
AT303139B (de) 1972-11-10
NL7019074A (pl) 1971-07-06
ES386841A1 (es) 1973-04-01
SE368636B (pl) 1974-07-08
CS148160B2 (pl) 1973-02-22
NL167139C (nl) 1981-11-16
JPS5024038B1 (pl) 1975-08-12
FR2075131A5 (pl) 1971-10-08
CH534944A (de) 1973-03-15
DE2063491A1 (de) 1971-07-22
GB1325919A (en) 1973-08-08
ZA706775B (en) 1971-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4016061A (en) Method of making resistive films
US5393675A (en) Process for RF sputtering of cadmium telluride photovoltaic cell
Randhawa et al. SnO2 films prepared by activated reactive evaporation
US3749658A (en) Method of fabricating transparent conductors
Charbonnier et al. A simple method for deriving, from measured I (V) data, information on the geometry of a field emission current source of unknown characteristics
US3257305A (en) Method of manufacturing a capacitor by reactive sputtering of tantalum oxide onto a silicon substrate
US3748174A (en) Thin film nickel temperature sensor
US4622120A (en) Sputtered indium oxide films
Gilbert et al. Superconducting BaPb1− xBixO3 ceramic films prepared by RF Sputtering
PL70279B1 (pl)
GB1568504A (en) Conductive silver compositions
US4552782A (en) Electroluminescent device
US3616406A (en) Preparation of glue layer for bonding gold to a substrate
US3418229A (en) Method of forming films of compounds having at least two anions by cathode sputtering
US3139396A (en) Tin oxide resistors
JPH04929B2 (pl)
Ridge et al. Composition control in conducting oxide thin films
US3803438A (en) Electroluminescent film and method for preparing same
US2842463A (en) Vapor deposited metal films
US3598958A (en) Resistance heated evaporation boat
US3491000A (en) Method of producing vanadium dioxide thin films
Schneider Secondary emission of beryllium
ES350511A1 (es) Un dispositivo de catodo calentado indirectamente.
Shah et al. Growth of YBa2Cu3O70 x thin films by sputtering
Raviendra Transparent conducting PbO 2 films prepared by activated reactive evaporation