Раствор для получения полупроводниковых пленок на основе диоксида олова

Раствор для получения полупроводниковых пленок на основе диоксида олова

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в оптоэлектронике. Раствор содержит следующие компоненты: оксалат олова 48-120 г, пероксид водорода 8-30 г, Nl-оксид третичного амина 0,1-0,5 г, вода до 1 л. Этот состав обеспечивает снижение агрессивности, повышение устойчивости раствора и прозрачности пленок. Для регулирования проводимости пленок от 10 до 10 Ом-сми температурного коэффициента сопротивления от +1.1 до 3,9% раствор дополнительно содержит трихлорид олова в количестве 0,002 до 20% по отношению к оксалату олова. Получены прозрачные пленки ЗпзОз толщиной 0,5 мкм с пропусканием в видимом диапазоне длин волн 75-83%. 1 з.п, ф-лы. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ (21) 4867545/26 (22) 18,07,90 (46) 15.04.93. Бюл. № 14 (71) Минское производственное обьединение "Калибр" (72) Л,И.Конюшко, В,Е.Щадрин и В,А,Малочко (73) Минское производственное объединение "Калибр" (56) Raviendra D., Sharma J.Ê. Electroless, дерозШоп of Sn02 and antimony doped SnOz

films ." J,Phys, and Chem. Solids, 1985, 46, ¹ 8, 945-950.

Fujimoto M.at,al.. MIcrostructure of SnOzconductive films prepared by pyrohydrolytlc

decomposition onto а 9!аэз substrate. "Jap,.j.

Appj, Phys.", 19M, Pt 1, 27, ¹ 4, 534 — 539.

Изобретение касается получения прозрачных полупроводниковых покрытий и может быть использовано в оптоэлектронике, Цель изобретения — повышение устойчивости раствора, снижение его агрессивности при одновременном повышении прозрачности получаемых пленок, а также возможность регулирования проводимости в пределах от 0,1 до 10 Ом см и температурного коэффициента сопротивления (ТКС) от

-1,13 до +3,9%.

Поставленная цель достигается тем, что в состав раствора вводят оксалат олова, растворенный в пероксиде водорода, и N-оксид третичного амина C

ДИОКСИДА ОЛОВА (57) Использование: в оптоэлектронике, Раствор содержит следующие компоненты: оксалат олова 48 — 120 г, пероксид водорода

8 — 30 г, N-оксид третичного амина 0,1 — 0,5 г, вода до 1 л, Этот состав обеспечивает снижение агрессивности, повышение устойчивости раствора и прозрачности пленок. Для регулирования проводимости пленок от 10 до 10 Ом.см и температурного коэффициента сопротивления от +1,1 до 3,9% раствор дополнительно содержит трихлорид олова в количестве 0,002 до 20% по отношению к оксалату олова, Получены прозрачные пленки $пзО толщиной 0,5 мкм с пропусканием в видимом диапазоне длин волн 75-83%. 1 з,п, ф-лы. вЪ творителя, В качестве добавки для получе- (ф ния проводящих покрытий используется хлорид сурьмы до 6 .

Предлагаемый раствор исключает использование хлоридов олова, загрязняющих пленку и снижающи" ее @" электрофизические и оптические характери- О стики. Кроме того раствор обладает высокой устойчивостью, сохраняя свои свойства в течение длительного времени, не требуется „ сложное оборудование для нанесения пленок, пленки, полученные из него, обладают высокой адгезией к подложке, имеют более высокую проводимость, прозрачность. Использование предлагаемого раствора позволяет управлять проводимостью и ТКС получаемых пленок.

1809846

Осаждение пленок при использовании предлагаемого раствора может производиться методом полива или центрифугирования на подлох<ки из стекла, кварца, ситалла, слюды, кремния, термостойких пластмэсь и других материалов, После высушивания пленочный раствор прокаливают при 300-400 С.

Пример 1. 24 г SnC204растворяют в

3 мл 30 раствора пероксида водорода (Hz0z), добавляют 0,2 мл 4 -ного раствора

N-оксида третичного амина в воде, после .чего доводят раствор водой до 50 мл, Методом полива раствор наносят на заранее очищенную поверхность стекла, сушат при

100 С в течение 30 глин. и прокаливэют при

400 С 2 часа.

В результате, как показывает рентгенографический анализ, получают пленку

Яп304 толЩиной 0,5 мкм с следующими ха рактеристикагли; удельное сопротивление р 1,05 х 10 Ом см з

ТКС в области температур 18 — 100 С вЂ” 1,13 % оптическое пропускание в видимой области спектра, Т 85

Раствор сохраняет свои свойства более одНОГО ГОДЭ, Состав раствора:

SnC204 — 48 г

Н202 — 18 г

N-оксид третичного амина — 0,16 r

Hz0 до1л.

Пример 2. 2,4 SnC204 растворяют в

3 мл 30 Н202 в воде, растворяют 0,1 r $ЬС«з добавляют 0,2 мл 4%-ного раствора N-оксида третичного амина D воде, доводят раствор водой до 50 мл, центрифугированием наносят раствор на кварцеву о подложку. Б результате получа от пленку Sn30p: ЯЬ20з толщиной 0,53 мкм со следующими характеристиками: р= 9 Ом.См, ТКС в области температур, . указанной выше, 3,9

T-=80 .

Раствор сохраняет свои свойства в течение

1 года и более.

Состав раствора:

Яп С204 48 г

НгОг 18г

ЯЬС«з 2г

N-оксид третичного амина 0,16 r

Н20 до1л

П риме р 3,2,5 г ЯпС204растворяютв

3 мл 30 раствора НгОг в воде, растворяют

0,2 r SbCb, доводят объем до 50 мл. Далее как в примере 1. Полученная пленка имеет следующие характеристики: р=7 2 Ом см

5 TKC--1,9

Т=79

Раствор сохраняет свои свойства не менее

1 года.

Состав раствора:

10 SnС20л 100 г

Нг02 18г

ЯЬС«з 4,1 г

N-оксид третичного амина 0,16 г

HzO до 1 л.

Пример 4. 6 r $пС204 растворяют в 5 мл 30 % раствора H20z в воде, растворяют

0 38 r ЯЬС«з и 0 5 мл 4% раствора N-оксида третичного амина в воде, доводят раствор водой до 50 мл. Далее как в примере 1, Полученная пленка имеет следующие характеристики, р = 63 Ом.см

ТКС = 1,6

Т=78

Раствор сохраняет свои свойства не менее,. чем 1 год

Состав раствора:

Sn С204 120г

Н202 30г

$ЬС«з1 7,5 г

N-оксид третйчного амина 0,2 r

«-I20 до 1л.

Пример 5. 6 r $пСг04 растворяют в 5 мл 30 Н20г в воде, растворяют 0,65 г SbCb

35 и 0,5 мл 4 раствора N-оксида третичного амина в воде, доводят раствор водой до 50 мл и наносят его центрифугированием на кварцевую подложку. Далее как в примере

1.

"0 Пленка имеет следующие характеристики; р= 40 Ом.см

ТКС=1,2 т = 82 %

Состав раствора:

45 SnC204 120 r

Н202 30г

Sb CI3 13г

N-оксид третичного амина . 0,16 г

Н20 до 1л.

50 Раствор сохраняет свои свойства более 1 года.

Пример 6. 6 г ЯпС204 растворяют в 5 мл 30% раствора HzOz. растворяют 0,9 г

55 ЯЬС«з затем 0,5 мл 4 раствора N-оксида

° третичного амина в воде, доводят раствор водой до 50 мл. Далее как в примере 1.

Полученная пленка имеет следующие характеристики, 1809846

Составитель Л,Конюшко

Техред M.Moðãåèòàë Корректор Л.Пилипенко

Редактор Л.Пигина

Заказ 1297 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

p=200м см

ТКС= 1,2 %

Т= 77о

Раствор сохраняет свои свойства более 1 года. 5

Состав раствора:

SI1C204 120 г

Н202 30г

ЯЬС!з 18г

N-оксид третичного амина 0,2 r 10

Н20 до 1л.

Пример 7. При составе раствора

Яп С204 120 r

I 1202 30 г

N-оксид третичного амина 0,2 r 15

Н20 до 1л приготовленного вышеописанным методом, получают пленки с р= 18 Ом см

ТКС=1 1 20

Т=75 о

При увеличении количества вводимого оксалата олова в предлагаемый состав, сопротивление пленок изменяется незначительно и остается на уровне 10 — 10 Ом см, 25

ГКС:также не изменяется (-1,13 — 1,1 " ) пропускание ухудшается. Это говорит о том, что для достижения цели нет необходимости повышать расход исходной соли. Уменьшение количества вводимого оксалата 30 олова.приводит к резкому возрастанию сопротивления до 10 Ом см и уменьшению адгезии пленки и ее растрескиванию, Таким образом, указанное количество оксалата олова, вводимого в раствор, является апти- 35 мальным, при котором достигается цель изобретения.

При концентрациях ЯЬС!з, вводимого в раствор, больших 18 г.существенного повышения йроводимости и изменения ТКС не .40 наблюдается, а прозрачность получаемых пленок падает. Отсюда вытекает вывод, что повышение концентрации ЯЬС(з выш 24 г в составе предлагаемого раствора нецелесообразно по зкономическим соображени- 45 ям. Цель изобретения может быть достигнута при указанных в формуле изобретения концентрациях ЯЬС!з.

Избыток пероксида водорода по сравнению с указанным в примерах приводит к уменьшению стабильности раствора. Его количество выдержано в пределах, необходимых для полного растворения вводимого оксалата олова.

N-оксид третичного амина использован в качестве смачивателя, уменьшение его количества ухудшает адгезионные свойства получаемых слоев, увеличение сверх 0,5 г/л ухудшает стабильность раствора.

Предлагаемые растворы позволяют получать пленки с большим набором удельных сопротивлений (20 Ом см — 10 Ом см) и з

ТКС (-1,13 — 3,9 ).

Заявляемое изобретение позволяет исключить использование агрессивных и легко воспламеняющихся жидкостей, сократить энергоэатраты при получении пленок, упрощает технологию их изготовле-. ния, повышает срок службы используемых растворов и производительность работ при нанесении покрытий, Формула изобретения

1, Раствор для получения полупроводниковых пленок на основе диоксида олова, содержащий соль олова, органическое соединение и воду, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью снижения агрессивности, повышения устойчивости раствора и прозрачности пленок, раствор дополнительно содержит пероксид водорода, в качестве соли олова он содер>кит оксалат олова, а в качестве органического соединения — N-оксид третичного амина при следующем соотношении voìïîêåíòoâ:

Оксалат олова 48 — 120 г

Пероксид водорода 8-30 г

Оксид третичного амина 0,1-0,5 r

Вода До 1л.

2, гаствор по п. 1, отл ич а ю щи и ся тем, что, с целью регулирования проводимости пленок от 10 до 10 Ом см и температурного коэффициента сопротивления от + 1,1 до 3,9 раствор дополнительно содержит трихлорид олова в количестве 0,002 до 20;4 по отношению к оксалату олова.