WO2023158183A1 - 신규한 유기백금 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 박막을 제조하는 방법 및 이를 이용한 중적외선 검출을 위한 고성능 광센서의 제조방법 - Google Patents

신규한 유기백금 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 박막을 제조하는 방법 및 이를 이용한 중적외선 검출을 위한 고성능 광센서의 제조방법 Download PDF

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WO2023158183A1
WO2023158183A1 PCT/KR2023/002125 KR2023002125W WO2023158183A1 WO 2023158183 A1 WO2023158183 A1 WO 2023158183A1 KR 2023002125 W KR2023002125 W KR 2023002125W WO 2023158183 A1 WO2023158183 A1 WO 2023158183A1
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formula
thin film
platinum
same
compound
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PCT/KR2023/002125
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김창균
소희수
정택모
임종선
박보근
명성
송우석
송다솜
신선영
이채은
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한국화학연구원
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Definitions

  • the present invention relates to a novel organoplatinum compound, a method for preparing the same, a method for manufacturing a thin film using the same, and a method for manufacturing a high-performance optical sensor for detecting mid-infrared rays using the same, and more particularly, a chemical vapor deposition or solution process.
  • thermal stability and volatility are improved, and an organoplatinum compound capable of easily producing a high-quality platinum metal thin film, platinum oxide thin film or platinum sulfide thin film at a low temperature, a manufacturing method thereof, and a thin film using the same
  • It relates to a manufacturing method and a manufacturing method of a high-performance optical sensor for detecting mid-infrared rays using the same.
  • Transition metal dichalcogenides are compounds in which several transition metals on the periodic table and group 16 chalcogen elements, excluding oxygen, such as sulfur (S), selenium (Se), and tellurium (Te) are combined.
  • oxygen such as sulfur (S), selenium (Se), and tellurium (Te) are combined.
  • graphene which is a typical two-dimensional material, it is a next-generation nanomaterial that has multiple structural phases and has the characteristics of changing electrical properties into conductors, semiconductors, and insulators through phase transition.
  • the transition metal dichalcogenide is a two-dimensional material with a thickness of an atomic layer, and since it only interacts two-dimensionally with constituent atoms, the transport of carriers is very different from that of conventional thin films or bulks, from which high mobility
  • transparent and flexible characteristics can be a great advantage because the thickness of the semiconductor layer is within several nm.
  • bulk or A material that exhibits indirect transition characteristics in a thin film state of normal thickness exhibits direct transition characteristics when manufactured in a single layer or a thickness of less than several layers, and its photoreactivity is excellent, so its utilization in optoelectronic devices is expected at the same time.
  • transition metal dichalcogenides are produced using transition metal precursors and chalcogen precursors, and chemical vapor deposition (CVD) or atomic layer deposition (ALD) is used as a process for this, by the CVD or ALD process.
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • transition metal oxides generally require high processing temperatures with high boiling points and vapor pressures, and these high temperatures impose limitations on the choice of substrates available for growth, and the use of flexible substrates or other low temperature It acts as a limiting factor in compatibility with industrial manufacturing technologies.
  • the chalcogen element (S) is not separately added simultaneously or sequentially, but by introducing the chalcogen element into the precursor itself including the metal source, one Attempts have been made to form a transition metal chalcogen thin film by preparing a precursor containing a transition metal component and a chalcogen component in the precursor molecule, respectively, and using the precursor through a solution process or vapor deposition process.
  • Korean Patent Registration No. 10-1686386 (published date: 2016.12.13.) uses an atomic layer deposition process at a low temperature of 100 ° C or less. By doing so, a process for producing a very thin platinum thin film by supplying [(1,2,5,6- ⁇ )-1,5-hexadiene] dimethylplatinum (II) (HDMP) and oxygen gas as a metal precursor is disclosed.
  • 10-2010-0109567 discloses a metal (platinum) precursor containing a beta-diketiminato group as a ligand and a metal thin film or metal oxide thin film using the same.
  • a metal (platinum) precursor containing a beta-diketiminato group as a ligand discloses a metal thin film or metal oxide thin film using the same.
  • the manufacturing method is disclosed, these are situations in which direct formation of a metal chalcogen thin film cannot be performed alone, and further improvement is required in terms of thermal stability, chemical reactivity, volatility, and the like.
  • transition metal chalcogen thin film As described above, it has excellent photoreactivity and is expected to be used as a photoelectric device or an optical sensor, but the technology for manufacturing an optical sensor using a platinum chalcogen thin film has not been Many attempts have not been made, and in particular, a sensor exhibiting improved optical properties in mid-infrared rays is not known.
  • the first technical problem to be achieved by the present invention is to provide a novel organic platinum compound as a precursor that has improved thermal stability and volatility and can easily produce a platinum thin film, a platinum oxide thin film, or a platinum sulfide thin film at a lower temperature.
  • a fifth technical problem to be achieved by the present invention is to provide a high-performance optical sensor for detecting mid-infrared rays manufactured by the optical sensor manufacturing method.
  • R 1 , R 3 , R 4 , and R 6 are each the same or different and independently of each other, a C1-C10 linear, branched or cyclic alkyl group; and a C1-C10 linear, branched or cyclic halogenated alkyl group; any one selected from
  • the R 2 and R 5 are each the same or different and independently of each other, hydrogen, deuterium, C1-C10 linear, branched or cyclic alkyl group; And any one selected from a C1-C10 linear, branched or cyclic halogenated alkyl group.
  • the present invention provides a method for producing a platinum thin film, a platinum oxide thin film or a metal sulfide thin film by using the organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] as a metal precursor. .
  • the present invention is a halogenated platinum compound represented by the compound D; a ketone compound represented by the following compound C1; And a ketone compound represented by Compound C2; provides a method for preparing an organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] using each of the reactants.
  • said X 1 and X 2 are each the same or different and each independently represents any one halogen element selected from F, Cl, Br, and I;
  • R 1 to R 6 in Compound D, Compound C1, Compound C2, Formula A-1 and Formula A-2 are the same as defined above.
  • the present invention includes the steps of a) introducing a substrate on which a platinum sulfide thin film is to be formed into a deposition chamber; b) A single-source precursor containing a sulfur (S) component and a platinum (Pt) component at the same time in a molecule, including a platinum atom as a central metal, and having at least one sulfur atom directly bonded to the platinum. forming a platinum sulfide thin film on a substrate in the chamber using a vapor deposition method or an atomic layer deposition method; and c) forming a metal electrode directly contacting the generated platinum sulfide thin film.
  • the single-source precursor used in step b) may include an organometallic compound represented by any one selected from Formula A-1, Formula A-2, and Formula B below.
  • R 1 , R 3 , R 4 , and R 6 are each the same or different and independently of each other, a C1-C10 linear, branched or cyclic alkyl group; and a C1-C10 linear, branched or cyclic halogenated alkyl group; any one selected from
  • the R 2 and R 5 are each the same or different and independently of each other, hydrogen, deuterium, C1-C10 linear, branched or cyclic alkyl group; And any one selected from a C1-C10 linear, branched or cyclic halogenated alkyl group,
  • n is an integer between 1 and 3;
  • the present invention can provide a high-performance optical sensor for detecting mid-infrared rays, manufactured by the manufacturing method according to the present invention.
  • the organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] of the present invention exhibits improved thermal stability and volatility, it is suitable for forming a platinum thin film, a platinum oxide thin film, or a platinum sulfide thin film. It can be used as a precursor, and when using it, it is possible to form a large-area or uniform thin film, and also, since it contains a component of sulfur (S) in the precursor, it is possible to form a platinum chalcogen thin film (PtS 2 ). It has the advantage of being able to easily form a platinum sulfide thin film without adding a separate sulfur (S) component for the subsequent process for introducing the kogen element.
  • the optical sensor manufactured according to the present invention can easily make a large-area platinum sulfide thin film at a lower temperature and has a high-quality, uniform surface, thereby exhibiting optical characteristics in the visible light as well as in the mid-infrared region. It has the advantage of showing improved optical properties.
  • FIG. 1 is a diagram showing the TGA measurement results for the Pt(dpmS)2 compound prepared according to Preparation Example 1 and the TGA measurement result for the Pt(dmampS)2 compound prepared according to Preparation Example 2 of the present invention.
  • Figure 2 is a diagram showing a schematic diagram of a thin film forming apparatus according to the chemical vapor deposition method for forming a platinum sulfide thin film according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing the results of electron microscopy, Raman spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy on a platinum sulfide thin film according to the present invention.
  • optical sensor 4 is a diagram showing optical characteristics of the optical sensor according to the present invention in visible light (532 nm) and near infrared light (1064 nm).
  • FIG. 5 is a diagram showing the optical characteristics of the optical sensor according to the present invention in mid-infrared rays.
  • platinum atoms (Pt) are represented by the same or different compounds C1 and A precursor for producing a platinum thin film, a platinum oxide thin film, or a platinum sulfide thin film using an organoplatinum compound having a structure in which ligands in the form of dehydrogenated ketone compounds containing sulfur (S) coordinately bond to platinum atoms, respectively.
  • the present invention was completed knowing that it can be used as
  • the organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] is composed of two sulfur (S) atoms and oxygen atoms in a carbonyl group coordinately bonded to platinum, each having the same or different structure as a whole. It contains a ligand of the structure, and thus has high volatility, excellent chemical-thermal stability through the structure of [Formula A-1] or [Formula A-2], and has a fast deposition rate of a thin film even at a relatively low temperature It can be confirmed that it has, and in addition, sulfur (S), a chalcogen element, is introduced into the precursor itself including a transition metal source, so that it can be used as a useful precursor for forming a transition metal chalcogen thin film.
  • S sulfur
  • a chalcogen element is introduced into the precursor itself including a transition metal source, so that it can be used as a useful precursor for forming a transition metal chalcogen thin film.
  • the organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] contains sulfur (S), a chalcogen element, in the precursor itself including a transition metal source when preparing a transition metal chalcogen thin film.
  • an optical sensor capable of exhibiting improved optical properties in mid-infrared as well as visible light can be manufactured by forming a platinum sulfide thin film on a substrate in the chamber using a chemical vapor deposition method or an atomic layer deposition method as a precursor.
  • An optical sensor of the present invention could be provided.
  • the present invention provides an organometallic compound containing platinum (Pt) represented by the following [Formula A-1] or [Formula A-2].
  • the R 2 and R 5 are each the same or different and independently of each other, hydrogen, deuterium, C1-C10 linear, branched or cyclic alkyl group; And any one selected from a C1-C10 linear, branched or cyclic halogenated alkyl group.
  • the organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] is a monovalent anionic ligand coordinating to a central metal (platinum), and is a monothio betadiketone containing R 1 to R 3 Ligands, identical or different thereto, and monothio betadiketone ligands comprising R 4 to R 6 are coordinated, respectively, and can exhibit thermal stability and good volatility, thereby forming a metal thin film, a metal oxide thin film, or a metal sulfide thin film. It can be applied as a precursor for
  • each R 5 is preferably the same or different and independently selected from hydrogen or deuterium, CH 3 and C 2 H 5 , and in this case, due to the low molecular weight as before, volatility is improved, In addition, since it may have excellent thermal stability, it has the advantage of exhibiting volatile properties more suitable for use as a precursor for vapor phase chemical vapor deposition (CVD) or atomic layer deposition (ALD).
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • the substituent R 2 and R 5 are the same or different and each independently selected from hydrogen, deuterium, CH 3 and C 2 H 5 ;
  • the substituents R 1 , R 3 , R 4 , and R 6 are each the same or different and each independently any one selected from CH 3 , C 2 H 5 , CH(CH 3 ) 2 and C(CH 3 ) 3 can be
  • a monothio betadiketone ligand containing the substituents R 1 to R 3 and monothio betadiketone ligands including substituents R 4 to R 6 may have the same structure as each other.
  • the present invention can provide a method for manufacturing a platinum thin film, a platinum oxide thin film, or a platinum sulfide thin film by using the organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] as a metal precursor.
  • This may be performed by a chemical vapor deposition (CVD) method or an atomic layer deposition (ALD) method or a solution process method capable of forming a thin film by dissolving and coating a precursor in a solvent, wherein the [Formula A-1 ] or [Formula A-2] as a metal precursor, in the case of producing a platinum sulfide thin film, the platinum sulfide thin film is a platinum dichalcogen compound (platinum disulfide (PtS 2 ) and platinum sulfide ( PtS))).
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • PtS platinum dichalcogen compound
  • the present invention may provide a composition for preparing a platinum thin film, a platinum oxide thin film, or a platinum sulfide thin film including the organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2].
  • the composition may use one organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] or a mixture of two or more compounds, and also used in combination with an organic solvent, or It is used in the absence of an organic solvent and can be used to form a thin film using a chemical vapor deposition (CVD) method or an atomic layer deposition (ALD) method or a solution process method capable of forming a thin film by dissolving and coating a precursor in a solvent.
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • the chemical vapor deposition (CVD) method or atomic layer deposition (ALD) or solution process appropriately adjusts the growth rate of the thin film and the thin film formation temperature conditions according to each process condition to obtain the optimum thickness and density. thin films can be produced.
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • a reactant containing an organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] as a precursor in the present invention is deposited in a deposition chamber ( chamber) in the form of a pulse, it is possible to form a precise single-layer film while causing a chemical reaction with the wafer surface.
  • the organometallic compound (precursor) is dissolved in a solvent and formed on the substrate.
  • a platinum thin film, a platinum oxide thin film, or a platinum chalcogenide (sulfide) thin film may be formed by heating or applying energy from the outside.
  • the organometallic compound represented by 2] has the advantage of simultaneously containing a platinum component and a chalcogen component in one molecule, and at the same time, tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, hexane, toluene
  • THF tetrahydrofuran
  • diethyl ether diethyl ether
  • hexane toluene
  • toluene tetrahydrofuran
  • organic solvents such as toluene, benzene, dimethylformamide (DMF), and acetone
  • a platinum chalcogenide thin film without the addition of additional chalcogen components (sulfur) by the solution process It may have the advantage of being able to easily form.
  • said X 1 and X 2 are each the same or different and each independently represents any one halogen element selected from F, Cl, Br, and I;
  • R 1 to R 6 in Compound D, Compound C1, Compound C2, [Formula A-1] and [Formula A-2] are the same as defined above.
  • the organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] of the present invention is an organometallic compound represented by compound D, a ketone compound represented by compound C1, and a ketone compound represented by compound C2 ; is used as a reactant, respectively, by deprotonating the ketone compound represented by the compound C1 and the ketone compound represented by the compound C2 to convert them into monovalent anions, and then reacting them with the compound B, in the compound D
  • the halogen element is removed, and instead, the monothio betadiketone ligand including the substituents R 1 to R 3 and the monothio betadiketone ligand including the substituents R 4 to R 6 are coordinated to the platinum atom, respectively,
  • the organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] can be prepared.
  • the ketone compound including substituents R 1 to R 3 represented by compound C1 and the ketone compound including substituents R 4 to R 6 represented by compound C2 are may be identical to each other.
  • the dehydrogenation reaction of the ketone compound represented by compound C1 and the ketone compound represented by compound C2 and this to compound B In the reaction with the organometallic compound shown, when an organic solvent is used, suitable examples of the organic solvent include toluene, tetrahydrofuran, hexane, cyclohexane, diethyl ether, acetonitrile, dimethylformaldehyde, and the like. However, it is not limited thereto, and tetrahydrofuran may be preferably used.
  • the reaction may preferably be carried out in the organic solvent at a temperature range of 0 to 100 ° C, preferably 10 to 40 ° C for 12 to 24 hours, through which the [Formula A-1] or [ A compound represented by Formula A-2] can be produced.
  • the organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] of high purity thus obtained may be solid or liquid at room temperature, is thermally stable, and has good volatility.
  • the present invention can provide a novel method of manufacturing an optical sensor including the platinum sulfide thin film formed using a single source precursor.
  • the single source precursor according to the present invention does not use other precursor components that are additionally introduced when forming a thin film using a chemical vapor deposition method, an atomic layer deposition method, or a solution process, and uses only the single source precursor.
  • a precursor capable of forming a thin film by single use By including all the components of the thin film, it means a precursor capable of forming a thin film by single use.
  • the thin film in the case of forming a thin film using a chemical vapor deposition method or an atomic layer deposition method, according to the prior art, the thin film is formed using a precursor of a metal component and a precursor of a chalcogen component, respectively.
  • a metal chalcogenide thin film can be formed with only the single-source precursor.
  • any substrate on which a platinum sulfide thin film is to be formed in step a) of the present invention may be used without limitation as long as it is a substrate capable of producing an optical sensor by forming a platinum sulfide thin film, for example, silicon (Si), SiO 2 , SiO 2 /Si, sapphire, glass, quartz (quartz), flexible glass (Willow glass) and may be one selected from plastics, in this case, as an example of the plastic, polyethylene terephthalate (polyethylene terephthalate, PET), Polyimide (PI) or the like may be used, but is not limited thereto.
  • plastics in this case, as an example of the plastic, polyethylene terephthalate (polyethylene terephthalate, PET), Polyimide (PI) or the like may be used, but is not limited thereto.
  • hydrophilic treatment of the surface of the substrate may be additionally included, and may be preferably selected from UV light treatment, plasma treatment, or discharge treatment.
  • the precursor compound may be uniformly coated over the entire surface of the substrate.
  • a platinum sulfide thin film is formed from a single-source precursor using a chemical vapor deposition method or an atomic layer deposition method on the substrate in the deposition chamber in step a). corresponds to the step of
  • platinum is deposited on the substrate by supplying the single source precursor itself or a reactant including the same of the present invention in a gaseous state to a deposition chamber (reactor) including a substrate having various types or shapes.
  • a deposition chamber reactor
  • the single source precursor itself or a reactant including the precursor itself in the present invention is supplied in a gaseous state to the deposition chamber in the form of a pulse, so that the wafer surface A precise monolayer film can be formed while causing a chemical reaction with
  • the growth rate of the thin film and the thin film formation temperature conditions are appropriately adjusted to manufacture a thin film having an optimal thickness and density. can do.
  • the platinum sulfide thin film formed in step b) may have a thickness of 5 nm to 0.5 um, preferably 10 nm to 0.2 um, more preferably 20 nm to 0.1 um.
  • the single-source precursor in step b) according to the present invention is sublimated or evaporated in the deposition chamber into which the substrate is placed, or the single-source precursor is sublimated or evaporated in a separate chamber to the deposition chamber into which the substrate is placed. can be transferred to
  • a single-source precursor containing a platinum complex having at least one sulfur atom directly bonded to platinum may be used, and more preferably, the following formula It may include an organometallic compound represented by any one selected from A-1, Formula A-2 and Formula B.
  • R 1 , R 3 , R 4 , and R 6 are each the same or different and independently of each other, a C1-C10 linear, branched or cyclic alkyl group; and a C1-C10 linear, branched or cyclic halogenated alkyl group; any one selected from
  • the R 1 to R 8 are each the same or different and independently of each other, hydrogen, deuterium, C1-C10 linear, branched or cyclic alkyl group; And any one selected from a C1-C10 linear, branched or cyclic halogenated alkyl group,
  • n is an integer between 1 and 3;
  • the organometallic compound represented by [Formula A-1] or [Formula A-2] is a monovalent anionic ligand coordinating to a central metal (platinum), and is a monothio betadiketone containing R 1 to R 3 Ligand, identical or different thereto, and monothio betadiketone ligand including R 4 to R 6 are coordinated, respectively, and through this, thermal stability and good volatility can be exhibited, and can be applied as a precursor for a metal sulfide thin film, ,
  • the organometallic compound represented by Formula B is a monovalent anionic ligand coordinating to a central metal (platinum), and an aminothiol ligand including R 1 to R 4 , and the same or different therefrom, and R 5 to R 8 Aminothiol ligands each coordinate, and through this, thermal stability and good volatility can be exhibited, so that it can be applied as a precursor for a metal sulfide thin film.
  • the precursor of the present invention has a structure in which sulfur (S) atoms, a chalcogen element, are coordinated to a transition metal in the precursor complex itself including a platinum source, thereby forming a metal sulfide as a transition metal chalcogen thin film.
  • sulfur (S) atom contained in the complex itself can be used as a chalcogen (S) source, which is a separate chalcogen from the metal precursor.
  • the substituents R 1 , R 3 , R 4 , and R 6 in the monothio betadiketone ligand are each the same or different and independently of each other, a C1-C10 linear, branched or cyclic alkyl group; and a C1-C10 linear, branched or cyclic halogenated alkyl group; It may be any one selected from, and more preferably, the substituents R 1 , R 3 , R 4 , and R 6 are each the same or different and independently of each other, may be a C1-C6 branched or cyclic alkyl group, , More preferably R 1 , R 3 , R 4 and R 6 are each the same or different and independently selected from CH 3 , C 2 H 5 , CH(CH 3 ) 2 and C(CH 3 ) 3 It may be any one, and in this case, the organo
  • each R 5 is preferably the same or different and independently selected from hydrogen or deuterium, CH 3 and C 2 H 5 , and in this case, due to the low molecular weight as before, volatility is improved, In addition, since it may have excellent thermal stability, it has the advantage of exhibiting volatile properties more suitable for use as a precursor for vapor phase chemical vapor deposition (CVD) or atomic layer deposition (ALD).
  • CVD chemical vapor deposition
  • ALD atomic layer deposition
  • the substituent R 2 of Formula A-1 or Formula A-2 and R 5 are the same or different and each independently selected from hydrogen, deuterium, CH 3 and C 2 H 5 ;
  • the substituents R 1 , R 3 , R 4 , and R 6 are each the same or different and each independently any one selected from CH 3 , C 2 H 5 , CH(CH 3 ) 2 and C(CH 3 ) 3 can be
  • a monothio betadiketone ligand containing the substituents R 1 to R 3 and monothio betadiketone ligands including substituents R 4 to R 6 may have the same structure as each other.
  • substituents R 1 to R 8 are the same or different and independently of each other, hydrogen, deuterium, C1-C10 linear, branched or a cyclic alkyl group; And any one selected from C1-C10 linear, branched or cyclic halogenated alkyl groups, more preferably, they are the same or different and independently of each other, C1-C6 branched or cyclic alkyl groups.
  • the organometallic compound represented by B may have improved volatility and excellent thermal stability due to its low molecular weight.
  • the organometallic compound represented by Formula B in the present invention is a halogenated platinum compound represented by Compound D; an aminothiol compound represented by the following compound G1; and an aminothiol compound represented by compound G2; may be prepared using each of them as a reactant.
  • said X 1 and X 2 are each the same or different and each independently represents any one halogen element selected from F, Cl, Br, and I;
  • the organometallic compound represented by Chemical Formula B of the present invention is an organometallic compound represented by Compound D, an aminothiol compound represented by Compound G1; and an aminothiol compound represented by compound G2; each being used as a reactant, wherein the aminothiol compound represented by compound G1 and the aminothiol compound represented by compound G2 are converted into monovalent anions by deprotonation, By reacting this with the compound D, the halogen element in the compound D is removed, and instead the aminothiol ligand including the substituents R 1 to R 4 and the aminothiol ligand including the substituents R 5 to R 8 are platinum, respectively. By being coordinated to an atom, the organometallic compound represented by the formula (B) can be produced.
  • aminothiol compound represented by compound G1 and the aminothiol compound represented by compound G2 may be the same as each other.
  • metal components having good conductivity such as gold, silver, copper, etc. alone or mixed components thereof may be used.
  • Composite components for multi-layer structures such as a first metal and a second metal surrounding it can be used.
  • any one selected from wires, metal powders, and metal pastes containing the metal component having good conductivity, or a mixture thereof may be used, but is not limited thereto.
  • the metal electrode may be provided in a single or plural number in the sensor.
  • the metal electrode may be connected to one side and the other side of the platinum sulfide layer.
  • the metal electrode when the metal electrode is provided singly (one) in one sensor, a plurality of sensors including the substrate, the platinum sulfide layer, and the metal electrode in contact with one side of the platinum sulfide layer are provided, and one A platinum sulfide layer of and another platinum sulfide layer may have a structure electrically connected to each other.
  • two sensors including the substrate, a platinum sulfide layer, and a metal electrode contacting the platinum sulfide are provided, and the sensor has a structure in which the platinum sulfide layers are connected to each other, and the first substrate, the first platinum sulfide layer, and the first A first sensor including a metal electrode, a second sensor including a second substrate, a second platinum sulfide layer, and a second metal electrode, wherein the first platinum sulfide layer and the second platinum sulfide layer are connected to each other.
  • thermal evaporation or a metal paste may be used to form the metal electrode.
  • silver paste can be used to form an electrode by silver wiring
  • a thermal evaporation method using a shadow mask can be used to form a transition metal wiring such as gold, chromium, nickel, etc.
  • a metal electrode can be formed.
  • the present invention can provide an optical sensor manufactured by the above manufacturing method, and the optical sensor obtained thereby has an advantage of being able to detect mid-infrared rays because it can exhibit improved optical characteristics in the mid-infrared region.
  • Li(dmampS) 0.278 g, 2 mmol was added and stirred for 12 hours.
  • a solution obtained by filtering the reactants was subjected to solvent removal under reduced pressure, and sublimation was performed at 130 ° C. under reduced pressure (800 mTorr) to obtain a yellow solid compound.
  • thermogravimetric analysis graph shows one weight loss above 180 o C, and the amount of final residue is 30%.
  • EI-MS: m/z 459 [Pt(dmampS) 2 ] + .
  • thermogravimetric analysis (TGA) method for measuring their thermal stability and decomposition temperature was performed.
  • the platinum precursor compound according to Preparation Example 1 exhibited a mass loss of 94% from 200 °C to 300 °C, and then a mass loss of 3% from 300 °C to 400 °C. During the mass reduction period, volatilization of the platinum precursor compound occurred, and a remaining amount of 3% was observed. In the platinum precursor compound according to Preparation Example 2, a mass reduction of 70% occurred from 200 °C to 300 °C, and the mass reduction The final platinum precursor compound was observed in a residual amount of about 30% by section.
  • the organometallic compound represented by any one of [Formula A-1], [Formula A-2] and Formula B of the present invention forms a platinum thin film, a platinum oxide thin film, or a platinum sulfide thin film. It can be seen that it has good properties for
  • Electron microscopy, Raman spectroscopy, and X-ray photoelectron spectroscopy were performed to analyze the basic physical properties of the platinum sulfide thin film prepared as described above, and the results are shown in FIG. 3 .
  • a platinum sulfide thin film with a thickness of 39.2 nm was synthesized with a uniform but rough surface made of particles of several hundred nanometers in size over the entire surface of the substrate.
  • FIG. 5 in order to examine the mid-infrared detection capability of the optical sensor according to the present invention, photocurrent generated while irradiating a 4.1 ⁇ m laser was measured under various conditions and is shown in FIG. 5 .
  • the response speed and recovery time are about 5 minutes. It was confirmed that the photocurrent up to 30 ⁇ A was detected periodically, and through this, it shows the possibility of application as a sensor for detecting mid-infrared rays.
  • the present invention relates to a platinum organometallic compound, a method for manufacturing the same, a method for manufacturing a thin film using the same, and a method for manufacturing an optical sensor using the same, and has industrial applicability.

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Abstract

본 발명은 백금 유기금속 화합물, 이의 제조방법, 이를 이용하여 박막을 제조하는 방법 및 이를 이용한 광센서의 제조방법에 관한 것이다.

Description

신규한 유기백금 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 박막을 제조하는 방법 및 이를 이용한 중적외선 검출을 위한 고성능 광센서의 제조방법
본 발명은 신규한 유기백금 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 박막을 제조하는 방법 및 이를 이용한 중적외선 검출을 위한 고성능 광센서의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학기상증착 또는 용액공정을 통하여 박막을 제조함에 있어, 열적 안정성과 휘발성이 개선되고, 낮은 온도에서 쉽게 양질의 백금 금속 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막을 제조할 수 있는, 유기백금 화합물, 이의 제조방법, 이를 이용하여 박막을 제조하는 방법 및 이를 이용한 중적외선 검출을 위한 고성능 광센서의 제조방법에 관한 것이다.
전이금속 디칼코게나이드(Transition Metal Dichalcogenides)란 주기율표상의 여러 전이금속과 16 족 칼코겐 원소 중 산소를 제외한 황(S), 셀레늄(Se), 텔레늄(Te) 등이 결합한 화합물로서, 단일 구조상을 갖는 대표적인 이차원 소재인 그래핀과는 달리 복수의 구조상이 존재하며 상전이에 의해 도체, 반도체, 전연체 등으로 전기적 물성이 변화되는 특징을 갖고 있는 차세대 나노소재이다.
상기 전이금속 디칼코게나이드는 원자층 수준의 두께를 지닌 2차원 소재로, 구성 원자들과 이차원적인 상호작용만 하므로 캐리어들의 수송이 통상적인 박막이나 벌크와는 매우 다른 양상을 나타내며, 이로부터 고이동도, 고속, 저전력 등의 특성이 기대되고 있으며, 특히, 고이동도와 저소비전력 반도체 소자로서 뿐만 아니라 반도체 층의 두께가 수 nm 이내이므로 투명하고 유연한 특성이 큰 장점이 될 수 있고, 또한, 벌크 또는 통상적인 두께의 박막 상태에서 간접천이 특성을 나타내던 소재가 단일 층 또는 수 층 이내의 두께로 제조하면 직접천이 특성을 나타내며, 광반응성이 우수하여 광전소자에의 활용성도 동시에 기대되고 있다.
이러한 전이금속 디칼코게나이드는 전이금속 전구체 및 칼코겐 전구체를 이용하여 제조되고 있으며, 이를 위한 공정으로서 화학기상증착(CVD) 또는 원자층증착(ALD)을 사용하고 있는데, 상기 CVD 또는 ALD 공정에 의하여 금속 박막을 제조하는 경우, 금속 전구체의 특성에 따라서 증착 정도 및 증착 제어 특성이 결정되기 때문에, 보다 개량된 특성을 갖는 금속 전구체의 개발이 필요하다.
그러나, 금속 전구체로 사용하기 위하여 일반적으로 전이 금속 산화물은 높은 비등점 및 증기압으로 높은 공정 온도를 요구하며, 이러한 고온은 성장에 이용 가능한 기판의 선택에 제한을 부과하며, 가요성 기판의 사용 또는 다른 저온 산업 제조 기술과의 호환성을 제한하는 요소로 작용한다.
또한, 종래 기술에 따라 전이금속 디칼코게나이드 층상소재를 제조하는 방식은 적절한 전이 금속 전구체와 이를 황화 또는 셀레늄화 하기 위한 황 또는 셀레늄 분말을 기화하는 방식을 이용하는데, 이 경우에 대면적의 균일한 박막을 제조하기 어려운 단점이 존재하며, 추가적인 칼코겐화 공정을 위해 상기 황 또는 셀레늄 분말을 이용하는 후공정이 필요할 수 있다.
따라서, 저온에서 공정이 가능하면서도 또한, 대면적의 균일한 박막을 제조할 수있으며, 칼코겐 원소의 후공정 없이 균일한 대면적 전이금속 디칼코게나이드 박막의 제조를 위한 신규한 전이금속 디칼코게나이드 박막 제조용 전구체의 개발이 필요한 실정이다.
아울러, 최근에는 상기 전이금속 칼코겐 소재(박막)를 제조함에 있어서, 칼코겐 원소(S)를 별도로 동시에 또는 순차적으로 투입하지 않고, 금속 소스를 포함하는 전구체 자체에 칼코겐 원소를 도입함으로써, 하나의 전구체 분자내에 전이금속 성분과 칼코겐 성분을 각각 포함한 전구체를 제조하여, 이를 용액공정 또는 기상증착공정을 통하여 전이금속 칼코겐 박막을 형성하기 위한 시도가 이루어지고 있다.
즉, 전이금속 칼코겐 박막 제조시, 황 또는 셀렌 등의 칼코겐 원소를 박막 제조공정내 별도로 첨가하지 않고, 금속 전구체내 리간드로서 칼코겐 원소를 함께 도입시킴으로써, 보다 간편하면서도 후공정이 필요 없으며 균일한 박막을 형성할 수 있는 장점을 가질 수 있다.
이러한 전이금속 칼코겐 박막 중 백금 칼코겐 박막 형성과 관련된 종래의 전구체 기술로서, 한국등록특허공보 제 10-1686386호(공고일 : 2016.12.13.)에서는 100 ℃ 이하의 저온에서 원자층 증착 공정을 이용함으로써, 금속 전구체인 [(1,2,5,6-η)-1,5-hexadiene] dimethylplatinum(Ⅱ)(HDMP)와 산소 가스를 공급하여 매우 얇은 백금 박막을 제조하는 공정에 대해 개시하고 있으며, 또한 한국공개특허공보 제 10-2010-0109567(공개일: 2010.10.08.)호에서는 리간드로서 베타-디케티미나토 그룹을 포함하는 구성된 금속(백금) 전구체 및 이를 이용한 금속 박막 또는 금속 산화물 박막의 제조 방법을 개시하고 있으나, 이들은 단독으로 직접적인 금속 칼코겐 박막의 형성을 수행하지 못하는 실정이며, 또한, 열적 안정성, 화학적 반응성, 휘발성 등에 있어서도 보다 개선의 여지가 필요한 상태이다.
또한, 상기 전이금속 칼코겐 박막의 경우, 앞서 기재한 바와 같이 광반응성이 우수하여 광전소자 또는 광센서로서의 활용성이 기대되고 있지만, 현재까지 백금 칼코겐 박막을 이용하여 광센서를 제조하는 기술은 많이 시도되고 있지 않고 있으며, 특히, 중적외선에서의 개선된 광특성을 나타내는 센서는 알려지지 않고 있다.
따라서, 열적 안정성과 휘발성이 개선되고, 보다 낮은 온도에서 쉽게 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막을 제조할 수 있는 신규한 유기백금 화합물 및 이를 이용한, 보다 개선된 물성을 가지는 박막의 제조공정에 대한 개발의 필요성이 요구되고 있으며, 보다 낮은 온도에서 쉽게 대면적의 균일한 백금 황화물 박막 제조를 통한, 중적외선에서의 개선된 광특성을 나타낼 수 있는 광센서 개발의 필요성 또한 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 열적 안정성과 휘발성이 개선되고, 보다 낮은 온도에서 쉽게 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막의 제조가 가능한 전구체로서의, 신규한 유기 백금 화합물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 유기 백금 화합물을 제조하는 신규한 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 세 번째 기술적 과제는 상기 유기 백금 화합물을 전구체로서 이용하여 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 네 번째 기술적 과제는 보다 낮은 온도에서 쉽게 대면적의 백금 황화물 박막제조가 가능한 전구체를 이용하여, 중적외선에서의 개선된 광특성을 나타낼 수 있는 고성능 광센서의 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다섯 번째 기술적 과제는 상기 광센서의 제조방법에 의해 제조되는, 중적외선 검출을 위한 고성능 광센서를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여, 하기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속 화합물을 제공한다.
[화학식 A-1] [화학식 A-2]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000001
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000002
상기 화학식 A-1 및 화학식 A-2 에서,
상기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기; 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기 중에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 발명은 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속 화합물을 포함하는 금속 전구체로 이용하여 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 금속 황화물 박막을 제조하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 하기 화합물 D로 표시되는 할로겐화 백금 화합물; 하기 화합물 C1로 표시되는 케톤 화합물; 및 화합물 C2로 표시되는 케톤 화합물;을 각각 반응물로 사용하여, [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속 화합물을 제조하는 방법을 제공한다.
[화합물 D] PtX1X2
[화합물 C1] [화합물 C2]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000003
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000004
[화학식 A-1] [화학식 A-2]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000005
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000006
상기 화합물 D에 있어서,
상기 X1 및 X2는 각각 동일하거나 상이하며 서로 독립적으로 F, Cl, Br, I 중에서 선택되는 어느 하나의 할로겐 원소이고,
상기 화합물 D, 화합물 C1, 화합물 C2, 화학식 A-1 및 화학식 A-2 에서의 R1 내지 R6 은 각각 앞서 정의한 바와 동일하다.
또한, 본 발명은 a) 증착 챔버내 백금 황화물 박막을 형성하고자 하는 기판을 투입하는 단계; b) 분자내 황(S)성분과 백금(Pt) 성분을 동시에 포함하는 단일소스 전구체로서, 중심금속으로서 백금 원자를 포함하며, 상기 백금에 직접 결합되는 황원자가 적어도 하나 이상인 단일소스 전구체를 화학기상 증착법 또는 원자층 증착법을 이용하여, 상기 챔버내 기판상에 백금 황화물 박막을 형성하는 단계; 및 c) 상기 생성된 백금 황화물 박막과 직접적으로 접촉하는 금속 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 광센서의 제조 방법을 제공한다.
일 실시예로서, 상기 b) 단계에서 사용되는 단일소스 전구체는 하기 화학식 A-1, 화학식 A-2 및 화학식 B 중에서 선택되는 어느 하나로 표시되는 유기 금속 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 A-1] [화학식 A-2]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000007
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000008
[화학식 B]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000009
상기 화학식 A-1 및 화학식 A-2에서,
상기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기; 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 화학식 B에서,
상기 R1 내지 R8은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
n은 1에서 3 사이의 정수이다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 상기 제조방법에 의해 제조되는, 중적외선 검출을 위한 고성능 광센서를 제공할 수 있다.
본 발명의 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속화합물은 열적 안정성과 휘발성이 개선된 특성을 나타내고 있기 때문에 백금 박막, 또는 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막을 형성하기 위한 전구체로서 사용이 가능하며, 이를 이용하는 경우에 대면적 또는 균일한 박막을 형성할 수 있고, 또한, 전구체내에 황(S)의 성분을 포함하고 있어, 백금 칼코겐 박막(PtS2)의 형성시 칼코겐 원소를 도입하기 위한 후공정을 위해서 별도의 황(S)성분의 추가 없이 백금 황화물 박막을 용이하게 형성할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 광센서는 보다 낮은 온도에서 쉽게 백금 황화물 박막의 대면적화가 가능함과 동시에, 고품질의 균일한 표면을 가짐으로써, 가시광선에서의 광특성 뿐만 아니라, 중적외선 영역에서의 개선된 광특성을 나타낼 수 있는 장점을 가진다.
특히, 백금 황화물 박막의 제조에 있어, 전구체내에 황(S)의 성분을 포함하고 있어, 별도의 칼코겐 원소를 도입하기 위한 추가적 공정을 필요로 하지 않는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명의 제조예 1에 따라 제조한 Pt(dpmS)2 화합물에 대한 TGA 측정 결과 및 제조예 2에 따라 제조한 Pt(dmampS)2 화합물에 대한 TGA 측정 결과를 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명에 따른 백금 황화물 박막을 형성하기 위한 화학기상증착법에 따른 박막 형성장치의 모식도를 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명에 따른 백금 황화물 박막에 대한 전자현미경, 라만 분광법 및 X선 광전자 분광법을 수행한 결과를 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명에 따른 광센서의 가시광(532 nm) 및 근적외선(1064 nm)에서의 광특성을 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명에 따른 광센서의 중적외선에서의 광특성을 나타낸 그림이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명자들은 앞서의 기술적 과제들을 달성하고, 우수한 특성을 가진 백금 박막을 제조하기 위한 전구체를 개발하기 위해 노력한 결과, 백금원자(Pt)에 아래의 서로 동일하거나 상이한, 화합물 C1 및 화합물 C2로 표시되는, 황(S)을 포함하는 케톤(ketone) 화합물이 탈수소화된 형태의 리간드가 백금원자에 각각 배위결합하는 구조를 가지는 유기백금 화합물이 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막을 제조하기 위한 전구체로서 사용될 수 있음을 알고 본 발명을 완성하였다.
[화합물 C1]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000010
[화합물 C2]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000011
즉, 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물은 전체적으로는 서로 동일하거나 상이한 구조의 2개의, 황(S) 원자와 카르보닐기내 산소원자가 각각 백금에 배위결합하는 구조의 리간드를 포함하며, 이에 따른 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]의 구조를 통해 높은 휘발성, 우수한 화학적-열적 안정성을 가지며, 상대적으로 낮은 온도에서도 박막의 증착 속도가 빠른 성질을 갖는 것을 확인할 수 있으며, 이에 더하여, 전이 금속 소스를 포함하는 전구체 자체에 칼코겐 원소인 황(S)이 도입됨으로써, 전이금속 칼코겐 박막을 형성하기 위한 유용한 전구체로서 활용될 수 있다.
본 발명에서, 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물은 전이금속 칼코겐 박막 제조시, 전이 금속 소스를 포함하는 전구체 자체에 칼코겐 원소인 황(S)이 포함됨으로써, 금속 전구체와는 별도로 칼코겐 원소(S)를 동시에 또는 순차적으로 투입하지 않더라도 황화 칼코겐 박막을 제조할 수 있는 잇점이 있다.
또한, 본 발명자들은 앞서의 기술적 과제들을 달성하고, 보다 낮은 온도에서 쉽게 대면적화 및 균일한 백금 황화물 박막을 형성하기 위해, 분자내 황(S)성분과 백금(Pt) 성분을 동시에 포함하는 단일소스 전구체를 화학기상 증착법 또는 원자층 증착법을 이용하여, 상기 챔버내 기판상에 백금 황화물 박막을 형성함으로써, 가시광 뿐만 아니라 중적외선에서의 개선된 광특성을 나타낼 수 있는 광센서를 제조할 수 있음을 알고 본 발명의 광센서를 제공할 수 있었다.
이하에서는 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명은 하기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는, 백금(Pt)을 포함하는 유기 금속 화합물을 제공한다.
[화학식 A-1] [화학식 A-2]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000012
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000013
상기 [화학식 A-1] 및 [화학식 A-2]에서,
상기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기; 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기 중에서 선택되는 어느 하나이다.
여기서, 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물은 중심 금속(백금)에 배위하는 1가의 음이온 리간드로서, R1 내지 R3를 포함하는 모노티오 베타디케톤 리간드 및, 이와 동일하거나 상이하며, R4 내지 R6을 포함하는 모노티오 베타디케톤 리간드가 각각 배위하며, 이를 통해서 열적 안정성과 양호한 휘발성을 나타낼 수 있어, 금속 박막, 금속 산화물 박막 또는 금속 황화물 박막용 전구체로서 응용될 수 있다.
이에 더하여, 앞서 기재한 바와 같이, 전이 금속 소스를 포함하는 전구체 착물 자체내에 칼코겐 원소인 황(S) 원자가 전이금속에 배위되는 구조를 가짐으로써, 전이금속 칼코겐 박막으로서의 금속 황화물 박막(이황화 백금 박막 또는 황화 백금 박막)을 형성하기 위한 전구체로서 사용되는 경우에, 착물 자체내에 포함된 황(S)원자가 칼코겐(S) 소스로서 사용될 수 있는 추가의 장점을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속화합물에 있어서, 모노티오 베타디케톤 리간드내 상기 치환기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기; 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있고, 더욱 바람직하게는 상기 치환기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C6의 분지형 또는 고리형 알킬기일 수 있고, 더욱 바람직하게는 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, CH3, C2H5, CH(CH3)2 및 C(CH3)3 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 이 경우에 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속화합물은 낮은 분자량으로 인하여, 휘발성이 개선되며, 또한 열적 안정성이 우수한 특성을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]의 모노티오 베타디케톤 리간드내 상기 치환기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소 또는 중수소, CH3 및 C2H5 중에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고, 이 경우에, 앞서와 마찬가지로 낮은 분자량으로 인하여, 휘발성이 개선되며, 또한 열적 안정성이 우수한 특성을 가질 수 있어, 기상화학증착(CVD) 또는 원자층증착(ALD)용 전구체로 사용되기에 더욱 적합한 휘발성 특성을 나타낼 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 더욱 바람직한 일 실시예에서, 상기 치환기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소 또는 중수소, CH3 및 C2H5 중에서 선택되는 어느 하나이며; 상기 치환기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, CH3, C2H5, CH(CH3)2 및 C(CH3)3 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속화합물에 있어서, 상기 치환기 R1 내지 R3을 포함하는 모노티오 베타디케톤 리간드와 치환기 R4 내지 R6을 포함하는 모노티오 베타디케톤 리간드는 서로 동일한 구조일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물을 금속 전구체로 이용하여, 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막을 제조하는 방법을 제공할 수 있으며, 이는 화학기상증착법(CVD) 방식 또는 원자층증착법(ALD) 방식 또는 용매에 전구체를 녹여서 코팅함으로써 박막을 형성할 수 있는 용액 공정 방식에 의해 수행될 수 있으며, 여기서, 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물을 금속 전구체로 사용하여 백금 황화물 박막을 제조하는 경우에, 상기 백금 황화물 박막은 백금 디칼코겐 화합물(백금 이황화물(PtS2) 및 백금 황화물(PtS))을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물을 포함하는, 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막을 제조하기 위한 조성물을 제공할 수 있다.
예컨대, 상기 조성물은 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물 1종 또는 2종이상의 화합물의 혼합물이 사용될 수 있고, 또한, 유기용매와 혼합되어 사용되거나 또는 상기 유기용매의 부존재하에서 사용되어, 화학기상증착법(CVD) 방식 또는 원자층증착법(ALD) 방식 또는 용매에 전구체를 녹여서 코팅함으로써 박막을 형성할 수 있는 용액 공정 방식의 박막 형성에 사용될 수 있다.
여기서, 상기 화학기상증착법(CVD) 방식 또는 원자층증착법(ALD) 또는 용액공정은 각각의 공정 조건에 따라 박막의 성장 속도(growth rate) 및 박막 형성온도 조건을 적절히 조절하여 최적의 두께와 밀도를 가지는 박막을 제조할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학기상증착법(CVD)을 사용하는 경우, 본 발명의 유기 금속 화합물 전구체를 포함하는 반응물을 기체상태로, 다양한 종류 또는 형태를 갖는 기재를 포함하는 반응기에 공급함으로써 상기 기재 위에 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막을 형성할 수 있다. 이 경우에, 본 발명의 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물은 열적으로 안정하고 좋은 휘발성을 가지고 있기 때문에 다양한 조건에 따라 원하는 형태의 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 원자층증착법(ALD)를 사용하는 경우, 본 발명에서의 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물을 전구체로서 포함하는 반응물을 증착 챔버(chamber)에 펄스 형태로 공급하여, 웨이퍼 표면과 화학적 반응을 일으키면서 정밀한 단층 막을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물을 용액공정에 의해 박막을 형성하는 경우에는 용매에 유기금속 화합물(전구체)를 녹여서 기재상에 코팅후 가열 또는 외부로부터의 에너지를 인가 받음으로써, 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 칼코겐화물(황화물) 박막을 형성할 수 있으며, 바람직하게는, 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물은 하나의 분자내에 백금 성분 및 칼코겐 성분을 동시에 포함하는 장점을 가짐과 동시에, 테트라하이드로퓨란(THF), 디에틸에테르(diethyl ether), 헥산(Hexane), 톨루엔(toluene), 벤젠(benzene), 디메틸포름아미드(DMF), 아세톤(Acetone) 등의 유기 용매에서 양호한 용해도를 가짐으로써, 용액공정에 의해 추가적 칼코겐 성분(황)의 투입없이 백금 칼코겐화물 박막을 용이하게 형성할 수 있는 장점을 가질 수 있다.
한편, 본 발명은 하기 화합물 D로 표시되는 할로겐화 백금 화합물; 하기 화합물 C1로 표시되는 케톤 화합물; 및 화합물 C2로 표시되는 케톤 화합물;을 각각 반응물로 사용하여 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속 화합물을 제조하는 것을 특징으로 하는, [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속 화합물의 제조방법을 제공한다.
[화합물 D] PtX1X2
[화합물 C1] [화합물 C2]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000014
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000015
[화학식 A-1] [화학식 A-2]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000016
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000017
상기 화합물 D에 있어서,
상기 X1 및 X2는 각각 동일하거나 상이하며 서로 독립적으로 F, Cl, Br, I 중에서 선택되는 어느 하나의 할로겐 원소이고,
상기 화합물 D, 화합물 C1, 화합물 C2, [화학식 A-1] 및 [화학식 A-2] 에서의 R1 내지 R6 은 각각 앞서 정의한 바와 동일하다.
즉, 본 발명의 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물은 상기 화합물 D로 표시되는 유기 금속화합물, 화합물 C1로 표시되는 케톤 화합물 및 화합물 C2로 표시되는 케톤 화합물;을 각각 반응물로서 사용하되, 상기 화합물 C1로 표시되는 케톤 화합물 및 화합물 C2로 표시되는 케톤 화합물을 탈수소화(deprotonation)하여 1가의 음이온으로 변환한 후, 이를 상기 화합물 B와 반응시킴으로써, 화합물 D내 할로겐 원소가 이탈되며, 그 대신에 상기 치환기 R1 내지 R3을 포함하는 모노티오 베타디케톤 리간드와 상기 치환기 R4 내지 R6를 포함하는 모노티오 베타디케톤 리간드가 각각 백금 원자에 배위됨으로써, 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속 화합물을 제조할 수 있다.
여기서, 또한, 본 발명에 따른 화합물 C1로 표시되는 케톤 화합물 및 화합물 C2로 표시되는 케톤 화합물에서의 상기 R2 및 R5는 각각 바람직하게는, 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소 또는 중수소, CH3 및 C2H5 중에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있고, 상기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 바람직하게는, 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C6의 분지형 또는 고리형 알킬기를 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 상기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, CH3, C2H5, CH(CH3)2 및 C(CH3)3 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 본 발명의 더욱 바람직한 일 실시예에서, 상기 화합물 C1로 표시되는, 치환기 R1 내지 R3을 포함하는 케톤 화합물과 상기 화합물 C2로 표시되는, 치환기 R4 내지 R6을 포함하는 케톤 화합물은 서로 동일할 수 있다.
여기서, [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물을 제조함에 있어, 화합물 C1로 표시되는 케톤 화합물 및 화합물 C2로 표시되는 케톤 화합물의 탈수소화 반응 및 이를 화합물 B로 표시되는 유기 금속화합물과 반응시킴에 있어, 유기 용매가 사용되는 경우에, 적절한 유기 용매의 종류로서는 톨루엔, 테트라하이드로퓨란, 헥산, 시클로헥산, 디에틸에테르, 아세토나이트릴, 디메틸포름알데히드 등을 들 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 바람직하게는 테트라하이드로퓨란을 사용할 수 있다.
상기 반응은 바람직하게는, 상기 유기 용매 하에서, 0 ~ 100 ℃, 바람직하게는 10 내지 40 ℃의 온도 범위에서 12 내지 24 시간 동안 반응을 진행할 수 있으며, 이를 통해 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 화합물을 생성할 수 있다.
여기서, 상기 반응 중에 생성된 부산물 또는 미반응물로부터 생성물을 분리하기 위해서는 승화(sublimation), 증류(distillation), 추출(extraction) 또는 컬럼 크로마토그래피 등을 이용하여 분리하여 고순도의 신규한 유기 금속 화합물을 얻을 수 있다.
이에 따라 얻어진, 고순도의 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속 화합물은 상온에서 고체 또는 액체일 수 있으며, 열적으로 안정하고 좋은 휘발성을 가진다.
또한, 본 발명은 단일소스 전구체(Single Source Precursor)를 이용하여 형성되는 상기 백금 황화물 박막을 포함하는 광센서의 신규한 제조 방법을 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 광센서의 제조방법은 a) 증착 챔버내 백금 황화물 박막을 형성하고자 하는 기판을 투입하는 단계; b) 분자내 황(S)성분과 백금(Pt) 성분을 동시에 포함하는 단일소스 전구체로서, 중심금속으로서 백금 원자를 포함하며, 상기 백금에 직접 결합되는 황원자가 적어도 하나 이상인 단일소스 전구체를 화학기상 증착법 또는 원자층 증착법을 이용하여, 상기 챔버내 기판상에 백금 황화물 박막을 형성하는 단계; 및 c) 상기 생성된 백금 황화물 박막과 직접적으로 접촉하는 금속 전극을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 단일소스 전구체(Single Source Precursor)는 화학기상 증착법 또는 원자층 증착법 또는 용액공정을 이용한 박막 형성시에, 별도의 추가로 도입되는 다른 전구체 성분을 함께 사용하지 않고 상기 단일 소스 전구체만으로 박막의 성분을 모두 포함함으로써, 단독사용에 의해 박막을 형성할 수 있는 전구체를 의미한다.
예컨대, 금속 칼코게나이드 박막을 형성함에 있어, 종래기술에 따르면 화학기상 증착법 또는 원자층 증착법 등을 이용하여 박막을 형성하는 경우에 금속 성분의 전구체와 칼코겐 성분의 전구체를 각각 이용하여 박막을 형성할 수 있었으나, 단일 소스 전구체의 경우에 박막성분인 금속 성분과 칼코겐 성분을 함께 포함하고 있어, 상기 단일 소스 전구체 하나만으로 금속 칼코게나이드 박막을 형성할 수 있다.
본 발명에서의 상기 a) 단계에서의 백금 황화물 박막을 형성하고자 하는 기판은 백금 황화물 박막을 형성하여 광센서를 제조할 수 있는 기판이면 종류에 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예컨대, 실리콘(Si), SiO2, SiO2/Si, 사파이어, 유리, 석영(quartz), 플렉서블 유리(Willow glass) 및 플라스틱 중에서 선택된 하나일 수 있으며, 이때, 상기 플라스틱의 예로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리이미드(polyimide, PI) 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 본 발명에서 상기 (a) 단계 이전에, 상기 기판의 표면을 친수성 처리하는 단계;를 추가적으로 포함할 수 있고, 바람직하게는 UV 광처리, 플라즈마 처리 또는 방전처리 중에서 선택될 수 있으며, 이를 통하여 단일 전구체 화합물이 기판의 전면적에 균일하게 코팅될 수 있다.
본 발명에서의 상기 b) 단계에서의 백금 황화물 박막을 형성하는 단계는 상기 a) 단계에서의 증착 챔버내 기판상에 화학기상 증착법 또는 원자층 증착법을 이용하여, 단일소스 전구체로부터 백금 황화물 박막을 형성하는 단계에 해당된다.
여기서, 상기 화학기상 증착법을 사용하는 경우, 본 발명의 단일 소스 전구체 자체 또는 이를 포함하는 반응물을 기체상태로, 다양한 종류 또는 형태를 갖는 기재를 포함하는 증착챔버(반응기)에 공급함으로써 상기 기재 위에 백금 황화물 박막을 형성하는 방식에 해당하며, 원자층증착법(ALD)를 사용하는 경우, 본 발명에서의 단일 소스 전구체 자체 또는 이를 포함하는 반응물을 기체상태로, 증착 챔버에 펄스 형태로 공급하여, 웨이퍼 표면과 화학적 반응을 일으키면서 정밀한 단층 막을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 화학기상 증착법(CVD) 방식 또는 원자층 증착법(ALD) 각각의 공정 조건에 따라 박막의 성장 속도(growth rate) 및 박막 형성온도 조건을 적절히 조절하여 최적의 두께와 밀도를 가지는 박막을 제조할 수 있다.
이때, 상기 b) 단계에서 형성되는 백금 황화물 박막은 5 nm 내지 0.5 um의 두께를 가질 수 있고, 바람직하게는 10 nm 내지 0.2 um, 더욱 바람직하게는 20 nm 내지 0.1 um의 두께를 가질 수 있다.
또한, 본 발명에서의 상기 백금 황화물 박막층은 백금원자와 황원자가 공유결합되어 이루어진 2차원 전이금속 칼코게나이드층에 해당하며, 이는 PtS, PtS2 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나의 성분을 포함할 수 있고, 바람직하게는 PtS2를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 PtS2가 주성분으로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 ‘PtS2가 주성분’의 의미는 상기 백금 황화물 층의 총 중량을 기준으로 30 wt% 이상, 바람직하게는 40 wt%이상, 바람직하게는 50 wt% 이상, 바람직하게는 60 wt%이상, 더욱 바람직하게는 70 wt%이상, 더욱 바람직하게는 80 wt%이상, 더욱 바람직하게는 90 wt%이상이 PtS2인 것을 의미한다.
여기서, 상기 백금 황화물 층의 외부 표면의 형상은 원형, 타원형, 직사각형 중에서 선택될 수 있고, 크기는 박막형성 장비의 사이즈에 따라 달라질 수 있지만 대면적 박막 형성이 가능하며, 바람직하게는 원형 또는 직사각형의 형상일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 b) 단계에서의 단일소스 전구체는 기판이 투입된 증착 챔버내에서 승화 또는 증발이 이루어지거나, 또는 별도의 챔버에서 단일소스 전구체의 승화 또는 증발이 이루어져서 상기 기판이 투입된 증착 챔버로 이송될 수 있다.
즉, 상기 단일 소스 전구체의 경우, 기판을 포함하는 증착 챔버내에 승온가능한 도가니 도는 증발 기구 등에 담겨진 상태에서 가열에 의해 증발 또는 승화됨으로써, 증착 챔버내에서 증기화 또는 기체화된 상태로 박막이 형성될 기판상으로 도입될 수 있고, 또는 이와는 다른 방식으로서, 별도의 챔버 또는 가열기구 내에서 상기 단일소스 전구체의 승화 또는 증발이 이루어진 후에, 증기화 또는 기체화된 전구체가 이송관 또는 이송 튜브에 의해 기판을 포함하는 증착 챔버내의 기판으로 도입될 수 있으며, 이는 증착 환경 또는 박막의 형성조건에 따라 작업자가 적절히 선택가능할 수 있다.
한편, 본 발명에서의 상기 백금 황화물 박막을 형성하기 위해 사용되는 단일 소스 전구체는 분자내 황(S)성분과 백금(Pt) 성분을 동시에 포함하는 단일소스 전구체로서, 중심금속으로서 백금 원자를 포함하며, 상기 백금에 직접 결합되는 황원자가 적어도 하나 이상인 백금 착물을 포함하는 단일소스 전구체를 사용할 수 있고, 바람직하게는 분자내에 백금에 직접 결합되는 황원자가 1 내지 4개인 백금 착물을 포함하는 단일 소스 전구체를 사용할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 b) 단계에서 사용되는 단일소스 전구체는 앞서 기재된 바와 같이, 백금에 직접 결합되는 황원자가 적어도 하나 이상인 백금 착물을 포함하는 단일소스 전구체를 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 하기 화학식 A-1, 화학식 A-2 및 화학식 B 중에서 선택되는 어느 하나로 표시되는 유기 금속 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 A-1] [화학식 A-2]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000018
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000019
[화학식 B]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000020
상기 화학식 A-1 및 화학식 A-2 에서,
상기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기; 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 화학식 B에서,
상기 R1 내지 R8은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
n은 1에서 3 사이의 정수이다.
여기서, 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기금속 화합물은 중심 금속(백금)에 배위하는 1가의 음이온 리간드로서, R1 내지 R3를 포함하는 모노티오 베타디케톤 리간드 및, 이와 동일하거나 상이하며, R4 내지 R6을 포함하는 모노티오 베타디케톤 리간드가 각각 배위하며, 이를 통해서 열적 안정성과 양호한 휘발성을 나타낼 수 있어, 금속 황화물 박막용 전구체로서 응용될 수 있고, 상기 화학식 B로 표시되는 유기금속 화합물은 중심 금속(백금)에 배위하는 1가의 음이온 리간드로서, R1 내지 R4를 포함하는 아미노티올 리간드 및, 이와 동일하거나 상이하며, R5 내지 R8을 포함하는 아미노티올 리간드가 각각 배위하며, 이를 통해서 열적 안정성과 양호한 휘발성을 나타낼 수 있어, 금속 황화물 박막용 전구체로서 응용될 수 있다.
이에 더하여, 앞서 기재한 바와 같이, 본 발명의 전구체는 백금 소스를 포함하는 전구체 착물 자체내에 칼코겐 원소인 황(S) 원자가 전이금속에 배위되는 구조를 가짐으로써, 전이금속 칼코겐 박막으로서의 금속 황화물 박막(이황화 백금 박막 또는 황화 백금 박막)을 형성하기 위한 전구체로서 사용되는 경우에, 착물 자체내에 포함된 황(S)원자가 칼코겐(S) 소스로서 사용될 수 있어, 금속 전구체와는 별도의 칼코겐 원소(S)를 동시에 또는 순차적으로 투입하지 않더라도 황화 칼코겐 박막을 제조할 수 있는 잇점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속화합물에 있어서, 모노티오 베타디케톤 리간드내 상기 치환기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기; 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있고, 더욱 바람직하게는 상기 치환기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C6의 분지형 또는 고리형 알킬기일 수 있고, 더욱 바람직하게는 R1, R3, R4 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, CH3, C2H5, CH(CH3)2 및 C(CH3)3 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 이 경우에 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속화합물은 낮은 분자량으로 인하여, 휘발성이 개선되며, 또한 열적 안정성이 우수한 특성을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]의 모노티오 베타디케톤 리간드내 상기 치환기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소 또는 중수소, CH3 및 C2H5 중에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하고, 이 경우에, 앞서와 마찬가지로 낮은 분자량으로 인하여, 휘발성이 개선되며, 또한 열적 안정성이 우수한 특성을 가질 수 있어, 기상화학증착(CVD) 또는 원자층증착(ALD)용 전구체로 사용되기에 더욱 적합한 휘발성 특성을 나타낼 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 더욱 바람직한 일 실시예에서, 상기 화학식 A-1 또는 화학식 A-2의 치환기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소 또는 중수소, CH3 및 C2H5 중에서 선택되는 어느 하나이며; 상기 치환기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, CH3, C2H5, CH(CH3)2 및 C(CH3)3 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 상기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 유기 금속화합물에 있어서, 상기 치환기 R1 내지 R3을 포함하는 모노티오 베타디케톤 리간드와 치환기 R4 내지 R6을 포함하는 모노티오 베타디케톤 리간드는 서로 동일한 구조일 수 있다.
또한, 본 발명의 더욱 바람직한 일 실시예에서, 상기 화학식 B로 표시되는 유기 금속 화합물 중에서 치환기 R1 내지 R8은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기 중에서 선택되는 어느 하나 하나일 수 있고, 더욱 바람직하게는 이들은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C6의 분지형 또는 고리형 알킬기일 수 있고, 더욱 바람직하게는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, CH3, C2H5, CH(CH3)2 및 C(CH3)3 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 이 경우에 화학식 B로 표시되는 유기 금속화합물은 낮은 분자량으로 인하여, 휘발성이 개선되며, 또한 열적 안정성이 우수한 특성을 가질 수 있다.
한편, 본 발명에서의 상기 화학식 B로 표시되는 유기 금속 화합물은 하기 화합물 D로 표시되는 할로겐화 백금 화합물; 하기 화합물 G1으로 표시되는 아미노티올 화합물; 및 화합물 G2로 표시되는 아미노티올 화합물;을 각각 반응물로 사용하여 제조될 수 있다.
[화합물 D] PtX1X2
[화합물 G1] [화합물 G2]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000021
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000022
[화학식 B]
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000023
상기 화합물 D에 있어서,
상기 X1 및 X2는 각각 동일하거나 상이하며 서로 독립적으로 F, Cl, Br, I 중에서 선택되는 어느 하나의 할로겐 원소이고,
상기 화합물 D, 화합물 G1, 화합물 G2, 화학식 B에서의 n과 R1 내지 R8은 각각 앞서 정의한 바와 동일하다.
즉, 본 발명의 화학식 B로 표시되는 유기금속 화합물은 상기 화합물 D로 표시되는 유기 금속화합물, 화합물 G1로 표시되는 아미노티올 화합물; 및 화합물 G2로 표시되는 아미노티올 화합물;을 각각 반응물로서 사용하되, 상기 화합물 G1으로 표시되는 아미노티올 화합물 및 화합물 G2로 표시되는 아미노티올 화합물을 탈수소화(deprotonation)하여 1가의 음이온으로 변환한 후, 이를 상기 화합물 D와 반응시킴으로써, 화합물 D내 할로겐 원소가 이탈되며, 그 대신에 상기 치환기 R1 내지 R4을 포함하는 아미노티올 리간드와 상기 치환기 R5 내지 R8를 포함하는 아미노티올 리간드가 각각 백금 원자에 배위됨으로써, 상기 화학식 B로 표시되는 유기 금속 화합물을 제조할 수 있다.
여기서, 또한, 본 발명에 따른 화합물 G1으로 표시되는 아미노티올 화합물 및 화합물 G2로 표시되는 아미노티올 화합물에서의 상기 R1 내지 R8은 더욱 바람직하게는, 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C6의 분지형 또는 고리형 알킬기일 수 있고, 더욱 바람직하게는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, CH3, C2H5, CH(CH3)2 및 C(CH3)3 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으며,
또한, 본 발명의 더욱 바람직한 일 실시예에서, 상기 화합물 G1로 표시되는 아미노티올 화합물과, 화합물 G2로 표시되는 아미노티올 화합물은 서로 동일할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광센서의 제조방법내 c) 단계에서의 형성되는 금속 전극의 종류로서는 금, 은, 구리 등의 전도성이 양호한 금속 성분 단독 또는 이들의 혼합성분을 사용할 수 있고, 또한 제1금속 및 이를 둘러싸고 있는 제2금속 등의 다층 구조를 위한 복합성분을 사용할 수 있다. 또한 상기 금속 전극을 형성하기 위해서는 상기 전도성이 양호한 금속성분을 포함하는 와이어, 금속 분말, 금속 페이스트 중에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합성분을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한 상기 금속 전극은 센서내에 단일 또는 복수로 구비될 수 있다. 예컨대 상기 금속전극이 하나의 센서내에 2개 구비되는 경우에, 이는 백금 황화물 층의 일 측면 및 타측면에 연결될 수 있다.
또한, 금속전극이 하나의 센서내에 단일(1개)로 구비되는 경우로서는, 상기 기판, 백금 황화물 층 및 상기 백금 황화물층의 일측면에 접촉하는 금속 전극을 포함하는 센서가 복수로 구비되되, 하나의 백금 황화물 층과 또 다른 백금 황화물 층이 전기적으로 서로 연결된 구조를 가질 수 있다.
예컨대, 상기 기판, 백금 황화물 층 및 백금 황화물에 접촉하는 금속 전극을 포함하는 센서가 2개가 구비되되, 상기 백금 황화물 층이 서로 연결된 구조의 센서로서, 제1 기판, 제1 백금 황화물 층 및 제1 금속전극을 포함하는 제1센서와, 제2 기판, 제2 백금 황화물 층 및 제2 금속전극을 포함하는 제2센서로서, 상기 제1 백금 황화물 층과 제2 백금 황화물 층이 서로 연결되는 구조를 가짐으로써, 전체적으로 하나의 센서의 기능을 할 수 있고, 이 경우에 상기 제1 기판과 제2 기판은 동일한 기판을 서로 공유할 수 있고, 또는 상기 제1 백금 황화물 층과 제2 백금 황화물 층은 각각 별도의 독립적인 기판상에 적층될 수 있다.
또한, 상기 금속 전극을 형성하기 위하여 열증발법(thermal evaporation) 또는 금속 페이스트 등을 사용할 수 있다. 예컨대, 은 배선에 의한 전극을 형성하기 위해서 은 페이스트(Ag paste)를 활용할 수 있고, 금, 크롬, 니켈 등의 전이금속 배선을 형성하기 위해 쉐도우 마스크(shadow mask)를 이용한 열증발법을 통해 상기 금속전극을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조되는 광센서를 제공할 수 있으며, 이에 의해 얻어지는 광센서는 중적외선 영역에서의 개선된 광특성을 나타낼 수 있어 중적외선 검출이 가능한 장점을 가진다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
<백금 착물 합성>
<제조예 1> Pt(dpms)2의 합성
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000024
[Pt(dpms)2]
NaNH2 (0.097 g, 2.5 mmol)을 10ml THF에 넣은 후, dpmS(2,2,6,6-tetramethyl-5-thioxo-3-heptanone)(0.5 g, 2.5 mmol)를 천천히 적하(dropwise) 하였다. 이 때, 기체가 생성되며 NaNH2가 모두 녹아 들어갔다. 그 후, 위의 용액을 10 ml THF 에 PtCl2 (0.213 g, 1.2 mmol)가 들어가 있는 플라스크에 천천히 넣어준 다음, 상온에서 하룻밤 반응하였다. 처음 THF에 용해 되지 않았던 올리브 그린(olive green)색의 PtCl2가 시간이 지나면서 주황 빛이 약간 있는 붉은색으로 변화하며 녹아 들어가는 것을 확인할 수 있었고, 반응 후, 감압 하에서 잔여 용매와 부산물을 제거한 후, 승화 (0.8 torr, 130 ℃)를 통해서 정제하여 최종 착물을 얻었다 (0.25 g, 수율 35 %). 얻어진 착물을 열중량 분석을 하였으며, 이를 통해 도 1에서 나타난 바와 같이 300 ℃ 부근까지 중량감소를 보여주는 그래프를 얻을 수 있었다.
1H NMR (500 MHz, Benzene-d6): δ 6.64 (s, 1H), 1.30 (s, 9H), 1.00 (s, 9H).
13C NMR (125 MHz, Benzene-d6): δ 194.177, 163.871, 112.544, 44.249, 42.882, 31.009, 28.095
Anal. Calc. for C22H44O2S2Pt: C, 44.50; H, 6.45; S, 10.80. Found: C, 44.94; H, 6.44; S, 10.46.
<제조예 2> Pt(dmampS)2의 합성(dmampS : 1-dimethylamino-2-methyl propane- 2-thiolate)
Figure PCTKR2023002125-appb-img-000025
슈렝크 플라스크에 PtCl2 (0.266 g, 1 mmol)을 THF에 용해시킨 후, Li(dmampS) (0.278 g, 2 mmol)를 넣어 12 시간 동안 교반하였다. 반응물을 여과하여 얻은 용액을 감압 하에서 용매를 제거 하고, 감압(800 mTorr)하에서 130 oC로 승화하여 노란색의 고체 화합물을 얻었다.
열중량 분석그래프에서 180 oC 이상에서 한 번의 중량감소를 보이며 최종 잔여물의 양은 30% 이다. EI-MS: m/z = 459 [Pt(dmampS)2]+.
1H NMR (500 MHz, Benzene-d6): δ 2.70 (s, 3H), 2.20 (s, 1H), 1.63 (s, 3H). 13C NMR (125 MHz, Benzene-d6): δ 87.59, 57.48, 43.07, 33.16.
EA: Anal. Calcd. (Found) for C12H28N2S2Pt: C, 31.36 (31.92); H, 6.14 (6.15); N, 6.10 (6.06); S, 13.95 (14.01).
<백금 착물 물성평가 및 박막 제조>
실시예 1. 백금 착물의 열적 특성 분석
상기 제조예 1 및 제조예 2에서 합성된 백금 착물(전구체)에 대한 박막 형성용 전구체로서의 가능성을 평가하기 위해, 이들의 열적 안정성과 분해 온도를 측정하기 위한 열무게 분석(thermogravimetric analysis, TGA)법을 수행하였다.
상기 TGA 방법은 생성물을 10 ℃/분의 속도로 800 ℃까지 가온 시키면서, 1.5 bar/분의 압력으로 질소 가스를 주입하였고, 제조예 1 및 제조예 2에서 각각 합성한 백금 전구체 화합물의 열무게 분석에 따른 TGA 그래프를 도 1에 도시하였다.
상기 도 1에서 알 수 있듯이, 제조예 1에 따른 백금 전구체 화합물은 200 ℃부터 300 ℃까지 94%의 질량 감소가 일어났으며, 이후 300 ℃부터 400 ℃ 까지 3%의 질량감소가 관찰되었다. 상기 질량 감소 구간에 의해서 백금 전구체 화합물의 휘발이 일어나 최종 3 %의 잔여량이 관찰되었으며, 제조예 2에 따른 백금 전구체 화합물은 200 ℃부터 300 ℃까지 70 %의 질량 감소가 일어났으며, 상기 질량 감소 구간에 의해서 백금 전구체 화합물은 최종 30 % 정도의 잔여량이 관찰되었다.
따라서, 상기 TGA 분석 결과에 따르면, 본 발명의 [화학식 A-1], [화학식 A-2] 및 화학식 B 중의 어느 하나로 표시되는 유기 금속화합물은 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막을 형성하기 위한 양호한 특성을 보유하고 있음을 알 수 있다.
실시예 2. 화학기상증착법을 이용한 박막 형성 및 박막 특성 평가
도 2는 본 발명에 따른 백금 황화물 박막을 형성하기 위한 화학기상증착법에 따른 박막 형성장치의 모식도를 나타낸 그림으로서, 상기 도 2에 따른 장치에 따른 화학기상증착법을 이용하여, 상기 제조예 1로부터 제조된 백금 착물(전구체) 30.0 mg을 이용해 대면적의 백금 황화물 박막을 합성하였다. 증착 챔버내 백금 착물(전구체)를 넣은 용기와 Si/SiO2기판을 투입하고, 백금 착물 전구체 쪽에는 Thermal tape를 감아서 가열하고, 기판쪽 챔버의 외부에는 전기로를 활용하여 알곤(Ar) 가스 50 sccm을 주입하여 800 mTorr 진공 조건 또는 상압 조건에서 백금 착물의 승화 및 반응온도를 100 내지 600 ℃로 조절하였고, Ar 가스를 carrier 가스로 흘려주어 박막 합성을 진행하였다.
이와 같이 제조된 백금 황화물 박막의 기초물성 분석을 위해 전자현미경, 라만 분광법 및 X선 광전자 분광법을 수행하고 그 결과를 도 3에 도시하였다.
도 3의 상부 그림은 상기 화학기상증착법을 이용하여 제조된 박막의 전자 현미경 사진이고 도 3의 하부 그림은 라만 분광법 및 X선 광전자 분광법을 수행한 결과를 도시한 그림이다.
상기 도 3에 따른 전자현미경 분석결과를 통해 백금 황화물 박막의 표면 및 단면을 확인한 결과, 기판의 전면적에 균일하지만 수백 나노미터 크기의 입자로 이루어진 거친 표면을 가지고 39.2 nm 두께로 백금 황화물 박막이 합성된 것을 확인할 수 있고, 또한, X선 광전자 분광법 분석 결과, Pt 4f7/2와 S 2p3/2 peak이 각각 72.1 eV과 162.7 eV에서 확인되었으며, 이를 통해 PtS가 주로 합성되었음을 확인할 수 있었으며, 라만 분광법 결과를 분석하였을 때 PtS2의 A1g1 모드에서 나오는 331 cm-1 피크가 관측되는 것을 확인하였고, 이를 통해 합성된 박막이 PtS와 PtS2가 혼재하고 있음을 확인할 수 있다.
실시예 3. 광센서의 제조 및 특성 평가
상기 실시예 2에 따라 기판상에 합성된 백금 황화물 박막에 Cr/Au 전극을 열증발법(thermal evaporation)을 통해 각각 5 nm, 70 nm 증착하여 채널 길이 25 um, 채널 폭 500 um인 두 전극을 형성하여 광센서를 제작한 후, 상기 센서에 가시광(532 nm) 및 근적외선(1064 nm) 레이저를 광센서에 주기적으로 조사하면서 발생하는 광전류(photocurrent)를 확인한 결과, 주기적 레이저 조사에 따라 광전류 생성/소멸이 안정적으로 진행되는 것을 확인할 수 있었고, 또한, 20 V의 인가전압에서 20 mW 세기의 532 nm, 1064 nm 파장의 레이저를 조사한 경우, 각각 195 μA, 32.5 μA의 광전류를 보이는 것을 확인하였으며, 이를 도 4에 도시하였다.
또한, 본 발명에 따른 광센서의 중적외선 검출 능력을 알아보기 위하여, 4.1 μm 레이저를 조사하면서 발생하는 광전류를 다양한 조건에서 측정하여 도 5에 나타내었다. 상기 도 5에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 광센서의 경우에 9 V의 인가전압에서 3.95 W/cm2 세기의 4.1 μm 파장의 레이저를 조사한 경우, 응답속도 및 회복 시간이 5분정도 필요한, 30 μA 까지 광전류가 주기적으로 검출되는 것을 확인할 수 있었고, 이를 통하여 중적외선 검출용 센서로서의 응용가능성을 보여주고 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
본 발명은 백금 유기금속 화합물, 이의 제조방법, 이를 이용하여 박막을 제조하는 방법 및 이를 이용한 광센서의 제조방법에 관한 것으로 산업상 이용가능성이 존재한다.

Claims (19)

  1. 하기 [화학식 A-1] 또는 화학식 A-2로 표시되는 유기 금속 화합물.
    [화학식 A-1] [화학식 A-2]
    Figure PCTKR2023002125-appb-img-000026
    Figure PCTKR2023002125-appb-img-000027
    상기 화학식 A-1 및 화학식 A-2 에서,
    상기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기; 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기 중에서 선택되는 어느 하나이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C6의 분지형 또는 고리형 알킬기인 것을 특징으로 하는 유기 금속 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, CH3, C2H5, CH(CH3)2 및 C(CH3)3 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기 금속 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소 또는 중수소, CH3 및 C2H5 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기 금속 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 R1 내지 R3을 포함하는 리간드와 R4 내지 R6를 포함하는 리간드는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 유기 금속 화합물.
  6. 제1항 내지 제5항 중에서 선택되는 어느 한 항에서의 유기 금속 화합물을 금속 전구체로 이용하여 백금 박막, 백금 산화물 박막 또는 백금 황화물 박막을 제조하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 백금 황화물 박막을 제조하는 공정은 화학기상증착법(CVD) 또는 원자층증착법(ALD) 또는 용액 공정에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는, 금속 황화물 박막을 제조하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 백금 황화물 박막은 백금 디칼코겐 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 금속 황화물 박막을 제조하는 방법.
  9. 하기 화합물 D로 표시되는 할로겐화 백금 화합물; 하기 화합물 C1로 표시되는 케톤 화합물; 및 화합물 C2로 표시되는 케톤 화합물;을 각각 반응물로 사용하여 화학식 A-1 또는 화학식 A-2로 표시되는 유기 금속 화합물을 제조하는 것을 특징으로 하는, 청구항 1의 화학식 A-1 또는 화학식 A-2로 표시되는 유기 금속 화합물의 제조방법.
    [화합물 D] PtX1X2
    [화합물 C1] [화합물 C2]
    Figure PCTKR2023002125-appb-img-000028
    Figure PCTKR2023002125-appb-img-000029
    [화학식 A-1] [화학식 A-2]
    Figure PCTKR2023002125-appb-img-000030
    Figure PCTKR2023002125-appb-img-000031
    상기 화합물 D에 있어서,
    상기 X1 및 X2는 각각 동일하거나 상이하며 서로 독립적으로 F, Cl, Br, I 중에서 선택되는 어느 하나의 할로겐 원소이고,
    상기 화합물 D, 화합물 C1, 화합물 C2, 및 화학식 A-1 및 화학식 A-2 에서의 R1 내지 R6 은 각각 상기 제1항에서 정의한 바와 동일하다.
  10. a) 증착 챔버내 백금 황화물 박막을 형성하고자 하는 기판을 투입하는 단계;
    b) 분자내 황(S)성분과 백금(Pt) 성분을 동시에 포함하는 단일소스 전구체로서, 중심금속으로서 백금 원자를 포함하며, 상기 백금에 직접 결합되는 황원자가 적어도 하나 이상인 단일소스 전구체를 화학기상 증착법 또는 원자층 증착법을 이용하여, 상기 챔버내 기판상에 백금 황화물 박막을 형성하는 단계; 및
    c) 상기 생성된 백금 황화물 박막과 직접적으로 접촉하는 금속 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 광센서의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 b) 단계에서의 백금 황화물 박막은 5 nm 내지 0.5 um의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 광센서의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 (a) 단계 이전에, 상기 기판의 표면을 친수성 처리하는 단계;를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 기판은 실리콘(Si), SiO2, SiO2/Si, 사파이어, 유리, 석영(quartz), 플렉서블 유리(Willow glass) 및 플라스틱 중에서 선택되는 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 광센서의 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 단일소스 전구체는 기판이 투입된 증착 챔버내에서 승화 또는 증발이 이루어지거나 또는 별도의 챔버 또는 가열기구내에서 단일소스 전구체의 승화 또는 증발이 이루어져서 상기 기판이 투입된 증착 챔버로 이송되는 것을 특징으로 하는 광센서의 제조 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 b) 단계에서의 백금 황화물 박막은 PtS, PtS2 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 어느 하나의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서의 제조 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 사용되는 단일소스 전구체는 하기 화학식 A-1, 화학식 A-2 및 화학식 B 중 어느 하나로 표시되는 유기 금속 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서의 제조 방법.
    [화학식 A-1] [화학식 A-2]
    Figure PCTKR2023002125-appb-img-000032
    Figure PCTKR2023002125-appb-img-000033
    [화학식 B]
    Figure PCTKR2023002125-appb-img-000034
    상기 화학식 A-1 및 화학식 A-2 에서,
    상기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기; 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 화학식 B에서,
    상기 R1 내지 R8은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬기; 및 C1-C10의 선형, 분지형 또는 고리형 할로겐화된 알킬기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    n은 1에서 3 사이의 정수이다.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 화학식 A-1 및 화학식 A-2 에서,
    상기 R1, R3, R4, 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, CH3, C2H5, CH(CH3)2 및 C(CH3)3 중에서 선택되는 어느 하나;이거나,
    또는 상기 R2 및 R5는 각각 동일하거나 상이하고 서로 독립적으로, 수소 또는 중수소, CH3 및 C2H5 중에서 선택되는 어느 하나;인 것을 특징으로 하는 광센서의 제조 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 화학식 A-1 및 화학식 A-2 에서,
    상기 R1 내지 R3을 포함하는 리간드와 R4 내지 R6를 포함하는 리간드는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 광센서의 제조 방법.
  19. 제10항 내지 제18항 중에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되는, 중적외선 검출이 가능한 광센서.
PCT/KR2023/002125 2022-02-16 2023-02-14 신규한 유기백금 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 박막을 제조하는 방법 및 이를 이용한 중적외선 검출을 위한 고성능 광센서의 제조방법 WO2023158183A1 (ko)

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