TWI509102B - 製造含氧化銦之層的方法，藉由該方法製得之含氧化銦之層及其用途 - Google Patents

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Description

製造含氧化銦之層的方法，藉由該方法製得之含氧化銦之層及其用途
本發明係關於一種製造含氧化銦之層的方法，藉由該方法製得之含氧化銦之層及其用途。
相較於許多其他方法，例如化學氣相沈積法(CVD)，藉印刷和其他液體沈積法製造半導體電子組件層有助於簡化方法技術及低得多的產製成本，此因在後者中，半導體可以連續操作沈積之故。此外，於程序溫度，亦有在撓性基板上操作的可能性，及得到透明印刷層(特別是在極薄層的情況中且特別是在氧化型半導體的情況中)的可能性。此處和下文中的半導體層是指在通道長度20微米的組件中，在閘極-源極電位50伏特且源極-汲極電位50伏特時，電荷載子遷移率為0.1至50平方公分/伏特秒的層。
由於欲藉印刷或其他液體沈積法製造之組件層的材料是決定特別層性質的關鍵，所以其選擇對於含有此組件層的任何組件具有重要影響。經印刷的半導體層之重要的參數係其特別的電荷載子遷移率，及在其製造期間內使用之可印刷的先質之可加工性和加工溫度。此材料應具有良好的電荷載子遷移率且可於遠低於500℃的溫度製自溶液，以適合諸多應用和基板。許多新穎應用亦所欲者係所得半導體層的透光性。
由於介於3.6和3.75電子伏特之間的大的帶隙(測定藉氣相沈積的層，H. S. Kim. P. D. Byrne,A. Facchetti,T. J. Marks;J. Am. Chem. Soc. 2008,130,12580-12581)，氧化銦(氧化銦(III)，In2 O3 )具有潛力並因此為廣泛使用的半導體。厚度為幾百奈米的薄膜另可在550奈米的可見光譜範圍中具有超過90%的高透光率。在極高等級的氧化銦單晶中，另可能測得電荷載子遷移率最高為160平方公分/伏特秒。但是，目前尚無法藉溶液加工達到此值(H. Nakazawa,Y. Ito,E. Matsumoto,K. Adachi,N. Aoki,Y. Ochiai;J. Appl. Phys. 2006,100,093706.和A. Gupta,H. Cao,Parekh,K. K. V. Rao,A. R. Raju,U. V. Waghmare;J. Appl. Phys. 2007,101,09N513)。
氧化銦特別常與氧化錫(IV)(SnO2 )一起作為半導電性混合氧化物ITO。由於ITO層之相對高的導電性及同時在可見光範圍內展現透光性，所以其用途之一係用於液晶顯示器(LCD)，特別是“透明電極”。這些通常經摻雜的金屬氧化物層以工業方式製造，特別係在高真空下藉花費高的氣相沈積法製造。由於對於經ITO塗佈的基板之經濟興趣濃厚，現有一些特別用於含氧化銦之層之以溶膠技巧為基礎的塗佈法。
基本上，經由印刷法製造氧化銦半導體有兩種選擇：1)粒子觀點，其中(奈米)粒子存在可印刷的分散體中及，在印刷操作之後，藉燒結操作轉變成所欲半導體，和2)先質觀點，其中至少一種可溶或可分散先質，在適當組成物之印刷後，轉變成含氧化銦的層。先質是指可藉熱或電磁射線分解的化合物，以此化合物可在有或無氧或其他氧化劑存在下，形成含金屬氧化物的層。相較於使用先質，粒子觀點具有兩個重要的缺點：首先，粒子分散液具有膠態不安定性，此須使用分散添加劑(其不利於之後的層性質)；再者，可用粒子的多者(例如由於鈍化層)僅不完全地藉燒結形成層，使得一些微粒結構發生於層中。在其粒子周圍，有明顯的粒子-粒子阻抗，此降低電荷載子遷移率並提高一般的層電阻。
有各式各樣用以製造含氧化銦之層的先質存在。例如，除了銦鹽以外，亦可使用烷氧化銦(帶有均配體的化合物(homoleptic compound)，即，僅具有銦和烷氧基者，特別是In(OR)3 型化合物(其中R=烷基或氧烷基)和銦鹵素烷氧化物(即，兼具有鹵素和烷氧基的銦化合物，特別是三價銦化合物InXm (OR)3-m 型，其中X=鹵素，R=烷基或氧烷基和m=1，2)作為用以製造含氧化銦之層的先質。
例如，Marks等人描述使用含有包含鹽InCl3 和鹼性單乙醇胺(MEA)溶於甲氧基乙醇中之組成物之先質製造之組件。在組成物之旋塗之後，藉於400℃之熱處理得到對應的氧化銦層(H. S. Kim,P. D. Byrne,A. Facchetti,T. J. Marks;J. Am. Chem. Soc. 2008,130,12580-12581和補充資訊)。
相較於含銦鹽之組成物，含烷氧化銦或銦鹵素烷氧化物之組成物之優點在於它們可於較低溫度轉化成含氧化銦的塗層。此外，目前認為鹵化先質潛在具有導致鹵化層品質降低的缺點。因此，嚐試以烷氧化銦形成層。
烷氧化銦和銦鹵素烷氧化物，及其合成，早述於1970年代。
例如，Carmalt等人，在回顧論文中彙整此時已知之尤其是關於烷氧化銦(III)和烷基烷氧化銦(III)之合成、構造和反應性的數據(Carmalt等人，Coord. Chem Rev. 250(2006),682-709)。
烷氧化銦之最早知道的合成法之一由Chatterjee等人提出。它們描述自氯化銦(III)(InCl3 )和烷氧化鈉NaOR(其中R代表甲基、乙基、異丙基、正-、二級、三級-丁基和-戊基)製備參烷氧化銦In(OR)3 (S. Chatterjee,S. R. Bindal,R. C. Mehrotra;J. Indian Chem. Soc. 1976,53,867)。
Bradley等人報導類似於Chatterjee等人的反應並以實質上相同的反應物(InCl3 ，異丙基鈉)和反應條件得到以氧為中心原子的銦酮基烷氧化物籠狀物(D. C. Bradley,H. Chudzynska,D. M. Frigo,M. E. Hammond,M. B. Hursthouse,M. A. Mazid;Polyhedron 1990,9,719)。
此方法之特別佳的變體，其導致產物中之特別低的氯污染，述於US 2009-0112012 A1。努力達到產物中之最低氯含量的原因在於目前認為氯雜質會降低電子組件的性能或壽命(參考例如US 6,426,425 B2)。
亦以鹵化銦但以其他鹼為基礎的方法述於US 5,237,081 A，其用以製造純烷氧化銦，其中鹵化銦(III)與醇在鹼性介質中反應。據說此鹼為親核性低的強鹼。與環狀雜環錯合物一起被提及的鹼的例子為三芳族胺。
US 4,681,959 A描述用以製備金屬烷氧化物(特別是四烷氧基化合物，如鈦酸四甲酯)之一般的二階段法，其中至少二價金屬的鹵化物與醇反應，此選擇性地於芳族溶劑存在下進行，先提供中間產物(金屬的鹵素-烷氧基化合物)。然後，此中間產物與醇在鹵化氫受體(特別是三級胺)存在下反應以形成金屬烷氧化物。
帶有均配體的烷氧化銦錯合物之替代合成途徑述於Seigi Suh等人，J. Am. Chem. Soc. 2000,122,9396-9404。但是，其中所述方法非常複雜和/或以商業上無法取得的反應物為基礎(因此必須先在先前步驟中以不利的方式合成)。
製備鹵素-烷氧基-金屬化合物的一般方法述於US 4,681,959 A；其中一般描述用以製備金屬烷氧化物(特別是四烷氧基化合物，如四鈦酸四甲酯)的二階段方法，其中至少二價金屬的鹵化物與醇反應，此選擇性地在芳族溶劑存在下進行，先提供中間產物(金屬的鹵素-烷氧基化合物)。其期間內形成的鹵化氫較佳以惰性氣體(例如氮)排放。
銦鹵素烷氧化物和其合成亦述於JP 02-113033 A和JP 02-145459 A。例如，JP 02-113033 A揭示銦之氯化的烷氧化物，在氯化銦溶於對應於欲摻入的烷氧基的醇中之後，可藉後續添加特別比例的鹼金屬或鹼金屬烷氧化物而製得。對應方法亦述於JP 02-145459 A。
氧化銦層基本上可製自烷氧化銦和銦鹵素烷氧化物，i)藉溶膠法，其中所用先質先在水存在下反應，藉水解反應和後續縮合反應，提供凝膠及之後轉化成金屬氧化物，或ii)製自非水溶劑。
在大量水存在下，自烷氧化銦經由溶膠法製備含氧化銦之層為以前技術的一部分。WO 2008/083310 A1描述，例如，在基板上製造無機層或有機/無機混合層之方法，其中金屬烷氧化物(如，通式R1 M(OR2 )y-x )或其預聚物之一施用至基板上，及之後所得的金屬烷氧化物層在反應性水存在下，藉施以熱而硬化。可使用的金屬烷氧化物可包括烷氧化銦。
JP 01-115010 A描述在溶膠法中之熱轉化。此文件描述用於透明導電薄層之組成物，其適用期長且不會以組成物水解，且其包含式(OR)x Cl3-x 之氯化的烷氧化銦。施用至基板之後，烷氧化物因為空氣中的水含量而在基板上膠凝，及之後最高於200℃乾燥，這些組成物可於400-600℃轉化。JP 02-113033 A描述將抗靜電塗層施用至非金屬材料之方法，其中非金屬材料以包含氯化的烷氧化銦之組成物塗佈，且組成物在空氣中膠凝並於之後鍛燒。
JP 09-157855 A描述一種用以製造金屬氧化層之溶膠法，其中藉水解反應製得之由金屬烷氧化物或金屬鹽(如烷氧化銦或鹽)所組成的金屬氧化物溶膠施用至基板表面，選擇性地於凝膠尚未結晶的溫度施用，經乾燥及以低於360奈米的UV射線照射。
JP 2000-016812 A亦描述經由溶膠法製造金屬氧化物層之方法。此方法中，基板經由金屬鹽或金屬烷氧化物所構成之金屬氧化物溶膠之塗佈組成物(特別是In2 O3 -SnO2 組成物)塗佈，並以波長低於360奈米的UV射線照射和熱處理。
JP 59-198606 A描述用於透明導電層的調合物之組成物，其包含InClx (OR)3-x 和有機溶劑且水含量以有機溶劑計為0.1-10%。因此，此組成物包含銦鹵素烷氧化物的溶膠。欲形成透明導電層，組成物施用至基板且基本上於150℃乾燥，之後於較佳溫度300℃燃燒。
但是，使用溶膠法的缺點在於水解-縮合反應在水存在時自動開始且在其開始之後，很難控制。若在施用至基板之前，已開始水解一縮合法，例如在JP 09-157855 A、JP 2000-016812 A和JP 59-198606 A的情況中，在得到凝膠的期間內，因為其提高的黏度，所以通常不適合得到微細氧化物層。反之，當水解-縮合法僅於施用至基板之後藉施用液體形式或水蒸汽的水而開始時，如在WO 2008/083310 A1、JP 01-115010 A或JP 02-113033 A的情況中，混合欠佳和凝膠不均勻的結果通常導致對應之具有不利性質的不均勻層。
因此，感興趣的是以無水先質為基礎之製造含氧化銦之層之方法，即，不經由溶膠操作進行之方法。
例如，JP 2007-042689 A描述可含有烷氧化銦之金屬烷氧化物溶液，及使用這些金屬烷氧化物溶液製造半導體組件之方法。此金屬烷氧化物膜經熱處理並轉化成氧化物層。
JP 02-145459 A描述含有銦鹵素烷氧化物之塗佈組成物，其在儲存期間內未水解且其可藉鍛燒而轉化成含氧化銦的層。
JP 59-198607 A描述用以製造具有由各式各樣樹脂所構成之保護膜的透明導電層之方法。此透明導電層可為含氧化銦之層，且可經由液相方法製造，其中對應組成物施用至基板，經乾燥並藉熱轉化。根據實例，可以使用含InCl(OC3 H7 )2 之組成物。
JP 11-106935 A描述製造以氧化物為基礎之透明導電膜之方法，其中，尤其包含金屬(如銦)的烷氧化物之無水組成物施用至基板並加熱。此膜亦可於之後以UV或VIS射線轉化成以金屬氧化物為基礎的薄層。
但是，目前已知之用於無水產製含氧化銦之層的方法亦具有缺點：完全藉熱方式進行之轉化的缺點在於其無法製造微細結構及在於其亦無法準確地控制所得層的性質。
僅藉射線進行之轉化亦具有如下缺點：它們須要長時間的極高能量密度且因此而使得設備非常複雜。此外，目前可使用之用以製造含氧化銦之層之所有的無水方法之缺點在於所得層的電性質不夠好，特別是場效應遷移率μFET 。
因此，本發明的目的係提供製造含氧化銦之層之方法，其避免先前技術的已知缺點，更特別地，亦適用以製造微細結構，不須要長時間高能量密度，設備較不複雜且使得層具有較佳電性質，特別是場效應遷移率。
根據本發明，藉申請專利範圍第1項之自非水溶液製造含氧化銦之層的液相方法達到本發明的目的，其中含有至少一種通式InX(OR)2 (其中R=烷基和/或烷氧烷基，X=F、Cl、Br或I)的銦鹵素烷氧化物和至少一種溶劑或分散介質之無水組成物係，以a)至d)的順序，在無水環境中，
a)施用至基板，
b)該施用至基板的組成物以波長360奈米的電磁射線照射和
c)選擇性地乾燥，及之後
d)藉熱轉化成含氧化銦之層。
詳細說明
根據本發明之自非水溶液製造含氧化銦之層的液相方法所包含的至少一個方法步驟中，待塗佈的基板以含有至少一種銦鹵素烷氧化物的液態非水溶液塗佈，以電磁射線照射，選擇性地乾燥及之後藉熱轉化。更特別地，此操作非濺鍍、CVD或溶膠操作。本發明中之液態組成物是指在SATP條件下(“標準常態溫度和壓力”；T=25℃而p=1013 hPa)及施用至待塗佈的基板時為液體形式者。此處和下文中的非水溶液或無水組成物是指H2 O含量不超過500 ppm的溶液或調合物。
欲達到特別佳的結果，根據本發明之方法亦可更佳地在無水環境(即，水含量不超過500 ppm的環境)中進行。
根據本發明之方法的方法產物，含氧化銦之層，是指含金屬或半金屬的層，其包含基本上以氧化態形式存在的銦原子或離子。一些情況中，含氧化銦之層亦包含氮(來自於反應)、碳(特別是碳烯(carbene))、鹵素和/或烷氧化物，這些源自於轉化不完全或形成的副產物之移除不完全。含氧化銦的層可為純氧化銦層，即，忽略任何比例的氮、碳(特別是碳烯)、烷氧化物或鹵素，基本上由氧化形式的銦原子或離子所構成，或可具有本身為元素或氧化形式的其他金屬、半金屬或非金屬。欲得到純氧化銦層，根據本發明之方法可以僅使用銦鹵素烷氧化物，較佳僅一種銦鹵素烷氧化物。反之，欲得到包含金屬、半金屬和/或非金屬及銦鹵素烷氧化物的其他層，亦可以使用這些元素之零氧化態的先質(以製造含有其他未帶電形式之金屬的層)或含有處於正氧化態之元素的含氧先質(例如其他金屬烷氧化物或金屬鹵素烷氧化物)。
令人驚訝地，亦發現目前關於鹵化的先質無可避免地導致不佳的層之假設並非一直適用。例如，根據本發明之方法中，液態先質組成物施用至基板且塗膜在熱轉化之前先以UV射線處理，在使用銦氯二烷氧化物代替烷氧化銦的情況中，確實得到較佳的層，此因它們具有較佳電性質，更特別是較高場效應遷移率之故。此外，在使用銦鹵素二烷氧化物代替烷氧化銦的情況中，意外地，亦可得到更多非晶狀層。非晶狀層具有均勻度大於由單一奈米晶體所構成的層的優點，此亦有助於較佳電性質，特別是場效應遷移率。
銦鹵素烷氧化物的烷基或烷氧基烷基R較佳是指C1-至C15-烷基或-烷氧烷基，即，共具有1-15個碳原子的烷基或烷氧烷基。烷基或烷氧烷基R較佳選自-CH3 、-CH2 CH3 、-CH2 CH2 OCH3 、-CH(CH3 )2 或-C(CH3)3 。
銦鹵素烷氧化物可具有相同或不同的R基。但是，用於根據本發明之方法，較佳地使用具有相同烷基或烷氧烷基R的銦鹵素烷氧化物。
基本上，銦鹵素烷氧化物中可以使用所有的鹵素。但使用銦氯烷氧化物時，得到極特別佳的結果。
所用的銦鹵素烷氧化物是InCl(OMe)2 、InCl(OCH2 CH2 OCH3 )2 、InCl(OEt)2 、InCl(OiPr)2 或InCl(OtBu)2 時，得到最佳結果。
以組成物總重計，銦鹵素烷氧化物InX(OR)2 的較佳使用比例為0.1至10重量%，更佳為0.5至6重量%且最佳為1至5重量%。
此包含銦鹵素烷氧化物之組成物可包含溶解形式的銦鹵素烷氧化物，即，為解離形式或以分子含量與溶劑分子錯合者，或分散於液相中者。
僅使用含銦的先質時，根據本發明之方法特別適合用於製造具高品質和良好性質的In2 O3 層。使用的唯一先質係銦鹵素烷氧化物時，得到特別佳的層。
但是，此組成物除了銦鹵素烷氧化物以外，亦包含其他先質，較佳為其他元素的烷氧化物和鹵素烷氧化物，其為溶解或分散形式。特別佳者係B、Al、Ga、Ge、Sn、Pb、P、Zn和Sb的烷氧化物和鹵素烷氧化物。極特別有利地，可用的烷氧化物和鹵素烷氧化物係Ga(OiPr)3 、Ga(OtBu)3 、Zn(OMe)2 、Sn(OtBu)4 。據此，可藉由使用這些化合物製造含氧化銦的層，其另包含元素B、Al、Ga、Ge、Sn、Pb、P、Zn和Sb，或它們的氧化物。
此組成物另包含至少一種溶劑或分散介質。此組成物因此亦包含二或多種溶劑或分散介質。然而，欲得到特別佳之含氧化銦的層，應僅有一種溶劑或分散介質存在於組成物中。
可使用之較佳溶劑或分散介質係非質子或弱質子溶劑或分散介質，即，選自非質子非極性溶劑/分散介質(即，烷、經取代的烷、烯、炔、有或無脂族或芳族取代基的芳族物、鹵化烴、四甲基矽烷)、非質子極性溶劑/分散介質(即，醚、芳族醚、經取代的醚、酯或酸酐、酮、三級胺、硝基甲烷、DMF(二甲基甲醯胺)、DMSO(二甲亞碸)或碳酸丙二酯)、和弱質子溶劑/分散介質(即，醇、一級或二級胺和甲醯胺)。可用之特別佳的溶劑和分散介質係醇、及甲苯、二甲苯、茴香醚、三甲苯、正己烷、正庚烷、參(3,6-二氧庚基)胺(TDA)、2-胺甲基四氫呋喃、苯乙醚(phenetole)、4-甲基茴香醚、3-甲基茴香醚、苯甲酸甲酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、甲氧基乙醇、丁氧基乙醇、N-甲基-2-吡咯酮(NMP)、四氫萘、苯甲酸乙酯和二乙醚。極特別佳的溶劑或分散介質係甲醇、乙醇、異丙醇、四氫糠醇、三級丁醇、乙酸丁酯、乳酸乙酯、甲氧基乙醇、和甲苯、及它們的混合物。
以組成物總重計，此溶劑或分散介質的較佳使用比例為99.9至90重量%。
欲達到特別佳的印刷性，根據本發明之方法中使用的組成物之黏度為1 mPa‧s至10 Pa‧s，特別是1mPa‧s至100 mPa‧s，此係根據DIN 53019 part 1至2及於20℃測得。可藉添加聚合物、纖維素衍生物，或，例如，SiO2 (可以Aerosil註冊名稱取得)，及特別是藉PMMA、聚乙烯醇、胺甲酸酯稠化劑或聚丙烯酸酯稠化劑建立對應黏度。
根據本發明之方法使用的基板較佳係由玻璃、矽、二氧化矽、金屬氧化物或過渡金屬氧化物、金屬或聚合材料(特別是PI、PEN、PEEK、PC或PET)所組成的基板。
特別有利地，根據本發明，塗佈法係選自印刷法(特別是快乾印刷/凹版印刷、噴墨印刷(最佳為連續、熱或壓電式噴墨印刷)、平版印刷、數位平版印刷和網版印刷)、噴塗法、旋塗法(旋轉塗佈)、浸泡法(“浸泡塗佈”)、及或選自彎月面塗佈(meniscus coating)、狹縫式塗佈(slit coating)、狹縫模具式塗佈(slot die coating)和簾塗佈之方法。最佳地，根據本發明之方法係印刷法。適當的印刷法特別是噴墨和液體上色法(例如HP Indigo)，因為這些方法特別適合用於印刷材料的結構化施用之故。
無水組成物施用至基板之後，其以波長360奈米的電磁射線照射。特別佳者係以波長150至300奈米的光照射。
在塗佈之後及轉化之前，經塗佈的基板亦較佳經乾燥。用於此處的對應方式和條件為嫻於此技術者已知者。乾燥不同於轉化之處在於其於基本上不會造成材料之任何轉化的溫度移除溶劑或分散介質。藉熱途徑乾燥時，溫度不超過120℃。
轉化為含氧化銦之層的最終轉化藉熱途徑進行。此最終轉化較佳藉低於500℃且高於120℃的溫度進行。但在轉化所用溫度為150℃至400℃時，可得到特別佳的結果。用以得到這些溫度之方法較佳以使用烘箱、熱空氣、加熱板、IR發射器和電子束發射器為基礎。
所用轉化時間基本上由幾秒鐘至數小時。
此熱轉化亦可藉由在熱處理或以空氣或氧處理經塗佈的基板之前、期間或之後照射UV、IR或VIS射線而增進。
藉根據本發明之方法得到的層之品質亦可藉由合併的熱和氣體處理(以H2 或O2 )、電漿處理(Ar、N2 、O2 或H2 電漿)、雷射處理(波長在UV、VIS或IR範圍者)或臭氧處理(其於轉化步驟之後進行)而進一步改良。
可重覆此塗佈法以提高厚度。此情況中，塗佈法之進行可為每一單次施用之後照射及之後以電磁射線轉化，或者數度施用，其中每一次之後為電磁射線照射，在最後一次施用之後，使用單一熱轉化步驟。
本發明進一步提供可經由根據本發明之方法製造之含氧化銦的層。可經由根據本發明之方法製造之含氧化銦的層具有特別佳的性質且係純氧化銦層。如前文已述者，它們使用僅含銦的先質(較佳僅多種銦鹵素烷氧化物，更佳僅一種銦鹵素烷氧化物)製造。
可經由根據本發明之方法製造之含氧化銦的層有利地適用於製造用於電子組件的導電或半導電層，特別用於製造電晶體(特別是薄膜電晶體)、二極體、感應器或太陽能電池。
下列實例用以詳細具體說明本發明之標的。
實例
邊緣長度約15毫米且氧化矽塗層厚度約200奈米並具由ITO/金所構成之指狀結構的經摻雜之矽基板施以100微升2.5重量%InCl(OMe)2 在乙醇中之溶液。之後於2000 rpm旋塗(5秒)。此塗佈操作之後，經塗佈的基板直接以源自於汞蒸氣燈之波長範圍150-300奈米的UV射線照射5分鐘。之後，基板在加熱板上於350℃加熱1小時。轉化之後，在手套工作箱中於30 VDS 測得場效應遷移率值μFET= 5平方公分/伏特秒。
比較例(烷氧化銦作為先質)
邊緣長度約15毫米且氧化矽塗層厚度約200奈米並具由ITO/金所構成之指狀結構的經摻雜之矽基板施以100微升2.5重量%In(OiPr)3 在乙醇中之溶液。之後於2000 rpm旋塗(5秒)。此塗佈操作之後，經塗佈的基板直接以源自於汞蒸氣燈之波長範圍150-300奈米的UV射線照射5分鐘。之後，基板在加熱板上於350℃加熱1小時。轉化之後，在手套工作箱中於30 VDS 測得場效應遷移率值μFET= 2.2平方公分/伏特秒。
比較例(無UV照射)
邊緣長度約15毫米且氧化矽塗層厚度約200奈米並具由ITO/金所構成之指狀結構的經摻雜之矽基板施以100微升2.5重量%InCl(OMe)2 在乙醇中之溶液。之後於2000 rpm旋塗(5秒)。基板在加熱板上於350℃加熱1小時。轉化之後，在手套工作箱中於30 VDS 測得場效應遷移率值μFET =1.7平方公分/伏特秒。

Claims (17)

  1. 一種自非水溶液製造含氧化銦之層的液相法，其特徵在於含有至少一種通式InX(OR)2 (其中R=烷基和/或烷氧烷基，且X=F、Cl、Br或I)的銦鹵素烷氧化物和至少一種溶劑或分散介質之無水組成物係，以a)至d)的順序，在無水環境中，a)施用至基板，b)該施用至基板的組成物以波長360奈米的電磁射線照射和c)選擇性地乾燥，及之後d)藉熱轉化成含氧化銦之層。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該至少一種銦鹵素烷氧化物的烷基或烷氧烷基係C1-C15-烷基或烷氧烷基。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該銦鹵素烷氧化物係InCl(OMe)2 、InCl(OCH2 CH2 OCH3 )2 、InCl(OEt)2 、InCl(OiPr)2 或InCl(OtBu)2。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中除了銦鹵素烷氧化物以外，該無水組成物亦包含其他先質，較佳係其他元素的烷氧化物和鹵素烷氧化物，更佳係B、Al、Ga、Ge、Sn、Pb、P、Zn和Sb的烷氧化物和鹵素烷氧化物，其為溶解或分散形式。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中該銦鹵素烷氧化物InX(OR)2 的使用比例係以該組成物總重 計為0.1至10重量%。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中該溶劑或分散介質係非質子或弱質子溶劑或分散介質。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該至少一種溶劑或分散介質係甲醇、乙醇、異丙醇、四氫糠醇、三級丁醇、乙酸丁酯、甲氧基乙醇或甲苯。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中該至少一種溶劑或分散介質的存在比例係以該組成物總重計為90至99.9重量%。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中該組成物的黏度為1mPa．s至10Pa．s。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中該基板由玻璃、矽、二氧化矽、金屬氧化物或過渡金屬氧化物、金屬或聚合材料所組成。
  11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中該無水組成物藉印刷法、噴塗法、旋塗法、浸泡法、或選自彎月面塗佈(meniscus coating)、狹縫式塗佈(slit coating)、狹縫模具式塗佈(slot die coating)和簾塗佈之方法施用至基板。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該施用經由選自連續、熱和壓電式噴墨印刷之噴墨印刷法進行。
  13. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中該無水組成物以波長150-300奈米的電磁射線照射。
  14. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中 該轉化於溫度大於150℃藉熱進行。
  15. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之方法，其中熱處理之前、期間或之後照射UV、IR或VIS射線。
  16. 一種含氧化銦之層，其可藉如申請專利範圍第1項之方法製造，其中該含氧化銦之層為純氧化銦層，其於30VDS 之場效應遷移率值μFET 為5平方公分/伏特秒。
  17. 一種至少一種如申請專利範圍第16項之含氧化銦之層之用途，其用於製造電子組件的導電或半導電層，特別是製造用於電晶體、二極體、感應器或太陽能電池的導電或半導電層。
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