RO116136B1 - PROCEDEU DE PRODUCERE A STRATURILOR SUBTIRI, CONDUCTOARE, DE BaPbO3 - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la un procedeu de producere a straturilor conductoare de plumbat de bariu, pe cale chimica, cu o sare de bariu, care utilizeaza o solutie precursoare de BaPbO3 cu pH=5, obtinuta din acid etiliendiaminotetraacetic in apa, la care se adauga, acetat de plumb si acetat de bariu, sub agitarea solutiei, solutia precursoare fiind apoi depusa pe substrat, de preferinta prin centrifugare, stratul obtinut fiind uscat la circa 90°C si ars la 400°C, dupa care se aplica un tratament final de cristalizare la temperaturi mai mari de 600°C.

Description

Invenția se referă la un procedeu chimic de producere a straturilor subțiri, conductoare de plumbat de bariu, BaPbO₃ compus oxidic cu structură perovskitică, a cărui principală proprietate este conducția electrică.

Straturile conductoare oxidice, de exemplu: Sn0₂: In, sunt bine cunoscute ca având numeroase aplicații în industria electrotehnică, în realizarea de contacte electrice în dispozitive semiconductoare specifice, de exemplu, la afișare cu cristale lichide, celule solare etc.

Principala diferență a BaPbO₃ față de straturile conductoare utilizate până în prezent este structura lui cristalină cubică, cu volum și fețe centrate, denumită și perovskitică. Această structură 11 face foarte potrivit, într-o primă aplicație, ca electrod de bază în obținerea de straturi oxidice feroelectrice și, evident, a dispozitivelor bazate pe acestea cum ar fi: detectoare de radiație IR, dispozitive cu undă de suprafață, traductoare de forță, transductoare ultrasonice ș.a.

Este cunoscut că procedeele cele mai utilizate de obținere a straturilor subțiri oxidice sunt cele care implică pulverizarea în plasmă a materialului oxidic dintr-o țintă realizată din compusul respectiv. Principalele dezavantaje cunoscute ale acestor procedee sunt: compoziția stratului obținut diferită de compoziția țintei, neuniformitatea relativ mare pentru substraturi cu suprafețe mari, utilizarea unor instalații în general costisitoare și greu de întreținut, bazate pe tehnici de vid, de radiofrecvență, de înaltă tensiune etc.

Este cunoscut, de asemenea, un procedeu chimic de producere a straturilor subțiri de plumbat de bariu, prin depunerea, în prima fază, a unui strat de oxid de plumb și reactarea acestuia cu o sare de bariu la temperatura caracteristică de reacție, sub punctul de topire a substratului, (WO 92/17552).

Problema care apare este aceea de a găsi un procedeu de realizare a unor straturi subțiri de plumbat de bariu cât mai uniforme, cu o tehnologie cât mai economică.

Procedeul de producere a straturilor subțiri de BaPbO₃, conform invenției, rezolvă această problemă prin aceea că folosește o soluție precursoare de BaPbO₃ cu pH=5, obținută din acid etilendiaminotetraacetic - EDTA, în apă, în care se adaugă acetat de plumb - PbAc și acetat de bariu - BaAc, sub agitarea soluției; soluția precursoare se depune pe substrat, de preferință prin centrifugare, iar stratul depus se usucă la o temperatură de 9O°C pentru evaporarea apei și se arde la 4Q0°C, după care se aplică un tratament final de cristalizare la temperaturi mai mari de 6OO°C.

Avantajele procedeului de producere a straturilor de BaPbO₃, conform invenției, sunt:

- deviație compozițională minimă și uniformitate mare pe suprafețe mari;

- costuri de fabricație extrem de scăzute, prin eliminarea tehnicilor costisitoare: tehnica de vid, de radiofrecvență, de tensiune înaltă, necesare în tehnologiile convenționale de depunere în plasmă.

Invenția este prezentată în continuare printr-un exemplu de aplicare în legătură și cu fig. 1 și 2, care reprezintă:

- fig. 1, schema de obținere a straturilor subțiri oxidice conductoare de BaPbO₃ prin metoda chimică conform invenției;

- fig. 2, schema de obținere a soluției precursoare pentru depunerea de BaPbO₃ prin metoda chimică.

RO 116136 Bl

Conform invenției, se obține inițial o soluție precursoare de BaPbO₃ astfel: se realizează o soluție de acid etilendiaminotetraacetic - EDTA, în apă, care se menține la un pH de valoare 5. Se cântăresc cantitățile necesare de acetat de bariu - BaAc, și acetat de plumb - PbAc - ținând cont de stoichiometria compusului final. Acetatul 50 se adaugă sub agitare la soluția de EDTA.

După dizolvarea PbAc, soluția se aduce la pH=5 prin adăugare de soluție diluată de amoniac. La această soluție se adaugă sub agitare acetatul de bariu. După dizolvare, soluția se aduce din nou la pH=5. După 24 de ore soluția se finalizează, obținându-se astfel soluția precursoare de BaPbO₃. 55

Pentru realizarea straturilor subțiri oxidice, se întinde pe substrat, printr-o metodă corespunzătoare, un strat subțire și uniform de soluție precursoare BaPbO₃. Metodele de obținere a unor straturi uniforme de soluție sunt de obicei metode folosite în tehnica fotolitografică, metode dintre care cea mai utilizată este centrifugarea soluției turnate pe substrat, spinning. Stratul de soluție este uscat prin evaporarea 6 o apei la temperaturi de aproximativ 9O°C și apoi este transformat în oxid prin arderea componentelor organice ale soluției (piroliză) la temperaturi de până la 400°C.

Obținerea proprietăților conductoare identice cu ale materialului masiv se face printr-un tratament final de cristalizare la temperaturi mai mari de 6OO°C. Pentru obținerea unor straturi mai groase se repetă întinderea soluției și piroliză, ori de câte ori 65 este nevoie, urmând la sfârșit tratamentul de cristalizare.

Claims (1)

1. Revendicare

   Procedeu de producere a straturilor conductoare de plumbat de bariu, pe cale 70 chimică, cu o sare de bariu, caracterizat prin aceea că utilizează o soluție precursoare de BaPbO₃ cu pH=5, obținută din acid etiliendiaminotetraacetic în apă, la care se adaugă acetat de plumb și acetat de bariu sub agitarea soluției, soluția precursoare fiind apoi depusă pe substrat, de preferință prin centrifugare, stratul obținut fiind uscat la circa 9O°C și ars la 400°C, după care se aplică un tratament final de 75 cristalizare la temperaturi mai mari de 6OO°C.