Жидкость для нанесения покрытия для образования металлооксидной тонкой пленки, металлооксидная тонкая пленка, полевой транзистор и способ получения полевого транзистора

Жидкость для нанесения покрытия для образования металлооксидной тонкой пленки, металлооксидная тонкая пленка, полевой транзистор и способ получения полевого транзистора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к жидкости для получения покрытия для образования металлооксидной тонкой пленки, металлооксидной тонкой пленке, полевому транзистору и способу получения полевого транзистора.

Уровень техники

Традиционно в качестве электродов элементов дисплея, таких как элементы жидкокристаллических дисплеев и элементы электролюминесцентных дисплеев, использовали оксиды металла, такие как легированный сурьмой оксид олова (ΑΤΟ) и легированный оловом оксид индия (ΙΤΟ) в виде прозрачной проводящей пленки. Их также используют для теплорезистивных элементов для предотвращения потускнения или замерзания окон автомобилей, самолетов и зданий.

В последние годы обнаружено, что оксидные полупроводники, такие как металлические оксиды ZnO, In₂O₃ In-Ga-Zn-O, являются полупроводниками, которые демонстрируют более высокую подвижность носителей, чем подвижность носителей аморфного кремния. Было активно проведено усовершенствование полевых транзисторов FETs (FET, Field Effect Transistor), используя эти оксидные полупроводники в качестве их активных слоев.

В основном, способом образования тонкой пленки таких металлических оксидов является, например, способ вакуумного осаждения из паровой фазы и способ напыления.

Однако такие способы требуют сложного, дорогостоящего оборудования. Помимо этого, с помощью этих способов трудно образовать тонкую пленку, имеющую большую площадь.

Таким образом, в попытке создать способ, которым тонкая пленка, имеющая большую площадь, может быть образована более простым способом, была предложена жидкость для нанесения покрытия, приготовленная растворением в органическом растворителе или аналогичном неорганического соединения металла или органического соединения металла и добавлением к полученному в результате раствору других металлов в качестве активатора для придания пленке более высокой удельной проводимости; и способ нанесения покрытия с использованием этой жидкости для нанесения покрытия.

Например, с целью образования тонкой пленки, имеющей высокую удельную проводимость и коэффициент пропускания, был предложен проводящий прозрачный пленкообразующий состав, содержащий неорганическое соединение индия, соединение магния и органическое соединение, способное координировать с индием (см. PTL 1). Также был предложен прозрачный проводящий пленкообразующий состав, содержащий нитрат индия, конденсат многоатомного спирта и активатор, растворенные в органическом растворителе (см. PTL 2).

Однако предложенные способы являются способами, относящимися к составам для образования прозрачной проводящей пленки, а полученные прозрачные проводящие пленки не могут удовлетворительно функционировать в качестве активного слоя полевого транзистора, и их применение проблематично ограничено.

Помимо этого, был предложен раствор прекурсора металлического оксида, содержащий неорганическую соль металла, которая служит прекурсором металлического оксида, растворенную в воде или этаноле, которые являются растворителями, и способ получения оксидного полупроводника с помощью нанесения на подложку раствора прекурсора металлического оксида (см. PTL 3). Оксидный полупроводник, полученный предложенным способом, был исследован в качестве активного слоя полевого транзистора.

Однако если раствор прекурсора металлического оксида, полученный предложенным способом, наносят на подложку, то раствор (жидкость для нанесения покрытия) тонко растекается по подложке, в результате чего точность контура полученного полупроводникового оксида является недостаточной.

Таким образом, в настоящее время, возрос спрос на предоставление следующего: жидкости для нанесения покрытия для образования металлоооксидной тонкой пленки (или жидкости для нанесения металлооксидного тонкопленочного покрытия), которая может образовывать металлооксидную тонкую пленку с желательным объемным удельным сопротивлением простейшим способом, чтобы иметь большую площадь, и получить оксид металла желательной формы с высокой точностью; металлооксидной тонкой пленки, полученной из жидкости для нанесения металлоксидного тонкопленочного покрытия; полевого транзистора, содержащего активный слой оксидного полупроводника, образованный посредством покрытия жидкостью для нанесения металлоксидного тонкопленочного покрытия и способа получения полевого транзистора.

Список ссылок

PTL 1 Выложенная Японская Заявка на Патент (JP-A) №06-96619

PTL 2 JP-A №07-320541

PTL 3 JP-A №2009-177149

Краткое изложение сущности изобретения

Техническая проблема

Настоящее изобретение стремится решить проблемы, существующие в уровне техники и достичь следующих целей. В частности целью настоящего изобретения является предложить: жидкость для нанесения металлооксидного тонкопленочного покрытия, которая может образовывать металлооксидную тонкую пленку с желательным удельным объемным сопротивлением простейшим способом, чтобы иметь большую площадь и получить оксид металла желательной формы с высокой точностью; металлооксидную тонкую пленку, полученную из жидкости для нанесения металлооксидного тонкопленочного покрытия, полевой транзистор, содержащий активный слой из полупроводникового оксида, образованный посредством покрытия жидкостью для нанесения металлооксидного тонкопленочного покрытия; и способ получения полевого транзистора.

Решение проблемы

Средствами для решения перечисленных выше проблем являются следующие.

<1> Жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки, включающая:

неорганическое соединение индия;

по меньшей мере, одно из неорганического соединения магния и неорганического соединения цинка; и

простой гликолевый эфир.

<2> Металлооксидная тонкая пленка, полученная с помощью способа, включающего:

покрытие объекта для нанесения покрытия жидкостью для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки согласно <1>;

сушку объекта для нанесения покрытия, на который была нанесена жидкость для нанесения покрытия;

горячую сушку высушенного объекта для нанесения покрытия для образования металлооксидной тонкой пленки поверх него.

<3> Полевой транзистор, включающий:

электрод затвора, сконфигурированный для приложения напряжения затвора;

электрод истока и электрод стока, сконфигурированные, чтобы снимать ток;

активный слой, образованный из оксидного полупроводника и расположенный между электродом истока и электродом стока, и

изоляционный слой затвора, образованный между электродом затвора и активным слоем,

при этом оксидный полупроводник образован посредством покрытия жидкостью для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки согласно <1>.

<4> Способ получения полевого транзистора, включающий:

образование на подложке электрода затвора,

образование изоляционного слоя затвора на электроде затвора,

образование электрода истока и электрода стока на изоляционном слое затвора, так, что электрод истока и электрод стока располагают с интервалом друг от друга, чтобы образовать между ними область канала; и

образование активного слоя, образованного из полупроводникового оксида на изоляционном слое затвора в области канала между электродом истока и электродом стока,

при этом образованием активного слоя является покрытие изоляционного слоя затвора жидкостью для нанесения покрытия с целью образования металлооксидной тонкой пленки согласно <1>, чтобы тем самым образовать активный слой полупроводникового оксида.

<5> Способ получения полевого транзистора, включающий:

образование электрода истока и электрода стока на подложке так, что электрод истока и электрод стока располагают с интервалом друг от друга, чтобы образовать между ними область канала;

образование активного слоя, образованного из полупроводникового оксида на подложке в области канала между электродом истока и электродом стока;

образование изоляционного слоя затвора на активном слое;

образование электрода затвора на изоляционном слое затвора,

при этом образованием активного слоя является покрытие подложки жидкостью для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки согласно <1>, чтобы тем самым образовать активный слой полупроводникового оксида.

Полезные эффекты изобретения

Настоящее изобретение может предложить: жидкость для нанесения металлооксидного тонкопленочного покрытия, которая может образовывать металлооксидную тонкую пленку с желательным удельным объемным сопротивлением простейшим способом, чтобы иметь большую площадь и иметь оксид металла желательной формы с высокой точностью; металлооксидную тонкую пленку, полученную из жидкости для нанесения металлооксидного тонкопленочного покрытия, полевой транзистор, содержащий активный слой из полупроводникового оксида, образованный посредством покрытия жидкостью для нанесения металлооксидного тонкопленочного покрытия; и способ получения полевого транзистора. Этим можно решить существующие до этого проблемы.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет схематичный структурный вид одного примера полевого транзистора типа нижний затвор/нижний контакт.

Фиг.2 представляет схематичный структурный вид одного примера полевого транзистора типа нижний затвор/верхний контакт.

Фиг.3 представляет схематичный структурный вид одного примера полевого транзистора типа верхний затвор/нижний контакт.

Фиг.4 представляет схематичный структурный вид одного примера полевого транзистора типа верхний затвор/верхний контакт.

Фиг.5А является первой стадией одного примера способа получения полевого транзистора настоящего изобретения.

Фиг.5B является второй стадией одного примера способа получения полевого транзистора настоящего изобретения.

Фиг.5С является третьей стадией одного примера способа получения полевого транзистора настоящего изобретения.

Фиг.5D является четвертой стадией одного примера способа получения полевого транзистора настоящего изобретения.

Фиг.6 является схематичным видом состояния, в котором жидкость для нанесения металлооксидного тонкопленочного покрытия демонстрирует хорошую способность к покрытию.

Фиг.7 является схематичным видом состояния, в котором жидкость для нанесения металлооксидного тонкопленочного покрытия демонстрирует неудовлетворительную способность к покрытию.

Фиг.8 представляет график соотношения между напряжением затвора Vgs и током исток-сток Ids полевого транзистора, полученного в Примере 1.

Фиг.9 представляет график соотношения между удельным объемным сопротивлением и отношением [B/(A+B)] в каждой из жидкостей для нанесения покрытия Примеров 1-27, где А обозначает количество ионов индия и В обозначает сумму количества ионов магния и количества ионов цинка.

Фиг.10 представляет график соотношения вязкости и отношения простой гликолевый эфир-диол в жидкости для нанесения металлооксидного тонкопленочного покрытия.

Описание вариантов воплощения

(Жидкость для нанесения покрытия для образования металлооксидной тонкой пленки (жидкость для нанесения металлооксидного тонкопленочного покрытия))

Жидкость для нанесения покрытия для образования металлооксидной тонкой пленки настоящего изобретения содержит, по меньшей мере: неорганическое соединение индия; по меньшей мере одно из неорганического соединения магния и неорганического соединения цинка; и простой гликолевый эфир и предпочтительно содержит диол. Если необходимо, жидкость для нанесения покрытия дополнительно содержит другие ингредиенты.

Использование жидкости для нанесения покрытия для формирования металлооксидной тонкой пленки может образовать металлооксидную тонкую пленку, имеющую заданное объемное удельное сопротивление.

То есть корректируя состояния жидкости для нанесения покрытия для образования металлооксидной тонкой пленки, в частности тип используемого растворителя и концентрацию неорганических соединений (например, солей азотной кислоты), можно управлять удельным объемным сопротивлением образованной металлооксидной тонкой пленки (например, тонкой пленки полупроводникового оксида). Помимо этого, удельным объемным сопротивлением можно управлять путем частичного замещения составляющих элементов оксида In-Mg и оксида In-Zn другими металлическими элементами.

Кроме этого, также возможно управлять удельным объемным сопротивлением с помощью регулирования условий тепловой обработки после нанесения покрытия, в частности температуры прокаливания, времени прокаливания, скорости повышения температуры, скорости снижения температуры, атмосферы при прокаливании (газовой фракции и давления).

Кроме того, можно использовать световое излучение для ускорения разложения веществ и продолжения реакции. Эффективным является также оптимизация температуры и атмосферы отжига, поскольку при отжиге изменяется объемное удельное сопротивление образованной пленки.

<Неорганическое соединение индия>

Неорганическое соединение индия конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбрано в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают оксокислоты индия, галогениды индия, гидроксиды индия и цианид индия.

Примеры оксокислот индия включают нитрат индия, сульфат индия, карбонат индия и фосфат индия.

Примеры галогенидов индия включают хлорид индия, бромид индия и йодид индия.

Среди них с точки зрения демонстрации высокой растворимости в различных растворителях предпочтительными являются оксокислоты индия и галогениды индия, более предпочтительными являются нитрат индия, сульфат индия и хлорид индия.

Нитрат индия конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбран в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают гидраты нитрата индия. Примеры гидратов нитрата индия включают тригидрат нитрата индия и пентагидрат нитрата индия.

Сульфат индия конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбран в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают ангидриды сульфата индия и гидраты сульфата индия. Примеры гидратов сульфата индия включают нонагидрат сульфата индия.

Хлорид индия конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбран в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают гидраты хлорида индия. Примеры гидратов хлорида индия включают тетрагидрат хлорида индия.

Эти неорганические соединения могут быть синтезированным продуктом или коммерчески доступным продуктом.

<Неорганическое соединение магния и неорганическое соединение цинка>

Неорганическое соединение магния

Неорганическое соединение магния конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбрано в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают оксокислоты магния, галогениды магния, гидроокиси магния и цианид магния.

Примеры оксокислот магния включают нитраты магния, сульфаты магния, карбонаты магния и фосфаты магния.

Примеры галогенидов магния включают хлорид магния, бромид магния и йодид магния.

Среди них с точки зрения демонстрации высокой растворимости в различных растворителях предпочтительными являются оксокислоты магния и галогениды магния, более предпочтительными являются нитрат магния, сульфат магния и хлорид магния.

Нитрат магния конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбран в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают гидраты нитрата магния. Примеры гидратов нитрата магния включают тригидрат нитрата магния и пентагидрат нитрата магния.

Сульфат магния конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбран в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают гидраты сульфата магния. Примеры гидратов сульфата магния включают моногидрат сульфата магния и гептагидрат сульфата магния.

Хлорид магния конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбран в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают гидраты хлорида магния. Примеры гидратов хлорида магния включают гексагидрат хлорида магния.

Эти неорганические соединения могут быть синтезированным продуктом или коммерчески доступным продуктом.

Неорганическое соединение цинка

Неорганическое соединение цинка конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбрано в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают оксокислоты цинка, галогениды цинка, гидроокиси цинка и цианид цинка.

Примеры оксокислот цинка включают нитрат цинка, сульфат цинка, карбонат цинка и фосфат цинка.

Примеры галогенидов цинка включают хлорид цинка, бромид цинка и йодид цинка.

Среди них с точки зрения демонстрации высокой растворимости в различных растворителях предпочтительными являются оксокислоты цинка и галогениды цинка, более предпочтительными являются нитрат цинка, сульфат цинка и хлорид цинка.

Нитрат цинка конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбран в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают гидраты нитрата цинка. Примеры гидратов нитрата цинка включают тригидраты нитрата цинка и пентагидраты нитрата цинка.

Сульфат цинка конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбран в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают ангидриды сульфата цинка и гидраты сульфата цинка. Примеры гидратов сульфата цинка включают дигидрат сульфата цинка и гептагидрат сульфата цинка.

Хлорид цинка конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбран в зависимости от поставленной цели. Примеры вышесказанного включают ангидриды хлорида цинка и гидраты хлорида цинка. Примеры гидратов хлорида цинка включают хлорид цинка дигидрат и хлорид цинка тетрагидрат.

Эти неорганические соединения цинка могут быть синтезированным продуктом или коммерчески доступным продуктом.

Жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки предпочтительно удовлетворяет следующему выражению (1):

0,25≤[B/(A+B)]≤0,65 Выражение (1)

где А обозначает количество ионов индия в жидкости для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки, а В обозначает сумму количества ионов магния и количества ионов цинка в жидкости для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки.

Жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки, которая удовлетворяет приведенному выше выражению (1), можно назвать также жидкостью для нанесения покрытия с образованием тонкой пленки оксидного полупроводника.

Известно, что пленка оксида индия, образованная способом напыления, имеет низкое удельное сопротивление примерно 10^-4  Ом·см вследствие добавления олова, цинка, галлия и т.д. в количестве от примерно нескольких процентов до примерно 20%. Однако пленка оксида индия, имеющая такое низкое объемное удельное сопротивление не может работать в качестве активного слоя полевого транзистора.

Если жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки удовлетворяет приведенному выше выражению (1), то тонкая пленка оксидного полупроводника, образованная путем покрытия жидкостью для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки, может быть выполнена так, чтобы иметь такое удельное объемное сопротивление, что тонкая пленка оксидного полупроводника может работать как активный слой полевого транзистора.

Если [B/(A+B)] меньше чем 0,25, то образованная тонкая пленка оксидного полупроводника имеет слишком низкое объемное удельное сопротивление. Если такую тонкую пленку оксидного полупроводника используют в качестве активного слоя полевого транзистора, то активный слой находится всегда в состоянии проводимости независимо от приложения напряжения затвора, т.е. образованный полевой транзистор не может работать как транзистор. Тогда как, если [B/(A+B)] превышает 0,65, образованная тонкая пленка оксидного полупроводника имеет слишком высокое удельное объемное сопротивление. Если такую тонкую пленку оксидного полупроводника используют в качестве активного слоя полевого транзистора, образованный полевой транзистор имеет низкое отношение уровней в состояниях включено/выключено, т.е. не демонстрирует хорошие характеристики транзистора.

Если тонкую пленку оксидного полупроводника используют в качестве активного слоя полевого транзистора, используемого для возбуждающей схемы дисплея, то требуется тонкая пленка оксидного полупроводника, которая должна иметь высокую подвижность носителей и так называемые нормально разомкнутые характеристики. Для того чтобы реализовать высокую подвижность носителей и нормально разомкнутые характеристики, предпочтительно удельное объемное сопротивление тонкой пленки оксидного полупроводника регулируют, чтобы попадать в диапазон от 10^-2 Ом·см до 10⁹ Ом·см.

Когда объемное удельное сопротивление металлооксидной тонкой пленки высокое, то может быть трудно реализовать высокую подвижность носителей в состоянии Включено, управляемом напряжением затвора. Таким образом, объемное удельное сопротивление металлооксидной тонкой пленки более предпочтительно составляет 10⁶ Ом·см или меньше.

Когда объемное удельное сопротивление металлооксидной тонкой пленки низкое, то может быть трудно снизить Ids (ток исток-сток) в состоянии ВЫКЛЮЧЕНО, управляемом напряжением затвора. Таким образом, удельное объемное сопротивление металлооксидной тонкой пленки более предпочтительно составляет 10^-1 Ом·см или выше.

Удельное объемное сопротивление ρ (Ом·см) металлооксидной тонкой пленки выражают следующим уравнением (2):

ρ = 1/nQµ Уравнение (2)

где Q(C) обозначает заряд носителя, n обозначает плотность носителей (носители/м³) и µ обозначает подвижность носителей (м²/объем/с).

Таким образом, n, Q, и µ можно изменять, чтобы управлять удельным объемным сопротивлением.

Одним конкретным способом управления удельным объемным сопротивлением металлооксидной тонкой пленки является способ, в котором плотность носителей изменяется регулированием количества кислорода в пленке (плотностью кислородных дефектов).

Жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки удовлетворяет приведенному выше выражению (1), чтобы управлять удельным объемным сопротивлением, и может образовать тонкую пленку оксидного полупроводника, эффективно используемую в качестве активного слоя полевого транзистора.

Наиболее эффективно, если жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки изготавливают так, чтобы удовлетворять приведенному выше выражению (1), в качестве способа управления объемным удельным сопротивлением тонкой пленки оксидного полупроводника, образованной из него.

<Простой гликолевый эфир>

Простой гликолевый эфир полностью растворяет вышеупомянутые соединения индия (в особенности нитрат индия), вышеупомянутые соединения магния (в особенности нитрат магния), вышеупомянутые соединения цинка (в особенности нитрат цинка), и полученный раствор имеет высокую стабильность. Таким образом, используя простой гликолевый эфир в жидкости для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки можно образовать металлооксидную тонкую пленку (например, тонкую пленку оксидного полупроводника), имеющую высокую однородность и меньше дефектов.

Также, если используют простой гликолевый эфир в жидкости для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки, возможно образовать металлооксидную тонкую пленку (например, тонкую пленку оксидного полупроводника) заданной формы с высокой точностью.

Полагают, что простой гликолевый эфир служит восстанавливающим агентом. In-Mg оксидные полупроводники и In-Zn оксидные полупроводники, которые являются полупроводниками N-типа, генерируют электроны проводимости посредством образования кислородных дефектов. Таким образом, при смещении равновесия в сторону восстановления материал может приобрести более высокую удельную проводимость. Жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки содержит простой гликолевый эфир, а простой гликолевый эфир проявляет свое восстанавливающее действие в процессе термической обработки после нанесения покрытия, чтобы тем самым получить тонкую пленку оксидного полупроводника, обладающую более низким удельным объемным сопротивлением.

Простой гликолевый эфир конкретно не ограничивается и может быть соответствующим образом выбран в зависимости от поставленной цели. Предпочтительными являются моноалкиловые эфиры алкиленгликоля. Число атомов углерода, содержащееся в гликолевом эфире, составляет предпочтительно 3-6.

Моноалкиловым эфиром алкиленгликоля предпочтительно является по меньшей мере один, выбранный среди моноэтилового эфира этиленгликоля, монометилового эфира этиленгликоля, монопропилового эфира этиленгликоля, моноизопропилового эфира этиленгликоля, монобутилового эфира этиленгликоля и моноизобутилового эфира этиленгликоля. Эти моноалкиловые эфиры алкиленгликоля имеют температуру кипения от примерно 120°C до примерно 180°C, и, следовательно, быстро сохнут. В результате жидкости для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки становится трудно растекаться. Использование этого предпочтительного соединения может снизить температуру прокаливания, чтобы достичь прокаливания за относительно короткий период. Кроме того, металлооксидная тонкая пленка (например, тонкая пленка оксидного полупроводника), полученная после прокаливания, имеет меньше примесей и, следовательно, имеет высокую подвижность носителей. В результате на графике соотношения между напряжением затвора Vgs и током исток-сток Ids полевого транзистора, имеющего такую тонкую пленку оксидного полупроводника в качестве активного слоя, градиент при возрастании, наблюдаемый с изменением от ВЫКЛЮЧЕНО до ВКЛЮЧЕНО, становится большим. Другими словами, можно получить хорошие характеристики переключения, а запускающее напряжение для получения требуемого тока ВКЛЮЧЕНИЯ снижается.

Такие моноалкиловые эфиры алкиленгликоля можно использовать по отдельности или в сочетании.

Количество простого гликолевого эфира в жидкости для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки конкретно не ограничивается и может быть выбрано соответствующим образом в зависимости от поставленной цели. Оно составляет предпочтительно от 10% по массе до 80% по массе. Если оно меньше чем 10% по массе, то описанные выше эффекты простого гликолевого эфира в некоторых случаях не могут быть получены. Тогда как, если оно больше чем 80% по массе, то толщина металлооксидной тонкой пленки (например, тонкой пленки оксидного полупроводника), которая может быть образована с помощью однократного нанесения покрытия, может становиться маленькой.

<Диол>

Жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки предпочтительно дополнительно содержит диол. Другими словами простой гликолевый эфир используют предпочтительно в сочетании с диолом. Если простой гликолевый эфир и диол используют в сочетании, то диол может предотвратить закупоривание струйных форсунок из-за высыхания растворителя, если жидкость для нанесения покрытия наносят струйным способом; а простой гликолевый эфир может предотвратить растекание жидкости для нанесения покрытия на непредусмотренные участки за счет быстрого высыхания жидкости для нанесения покрытия, нанесенной на подложку. Например, при изготовлении полевого транзистора существует возможность быстро высушить жидкость для нанесения покрытия, нанесенную на канал, чтобы предотвратить растекание жидкости для нанесения покрытия к другим областям, кроме области канала.

Простой гликолевый эфир, обычно, имеет низкую вязкость от примерно 1,3 сантипуаз до примерно 3,5 сантипуаз. Таким образом, если простой гликолевый эфир соответствующим образом смешивают с диолом, имеющим высокую вязкость, то жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки можно легко скорректировать по вязкости.

Очевидно, что диол координирует с солями индия, солями магния, солями цинка, солями алюминия или солями галлия, чтобы тем самым повысить термическую стабильность солей металла.

Диол конкретно не ограничивается и может быть выбран соответствующим образом в зависимости от поставленной цели, но предпочтительны алкандиолы и диалкенгликоли. Количество атомов углерода, содержащееся в диоле, предпочтительно составляет 2-4. Диол, имеющий 5 или больше атомов углерода, имеет низкую летучесть и стремится остаться в образованной металлооксидной тонкой пленке (например, тонкой пленке оксидного полупроводника), потенциально снижая плотность образованной металлоооксидной тонкой пленки (например, тонкой пленки оксидного полупроводника), после прокаливания. Если плотность тонкой пленки оксидного полупроводника снижается, то подвижность носителей может снижаться и может снижаться ток ВКЛЮЧЕНИЯ.

Диол, имеющий 2-4 атома углерода, имеет точку кипения от приблизительно 180°C до приблизительно 250°C. Таким образом, он испаряется в процессе прокаливания после покрытия жидкостью для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки и ему труднее оставаться в металлооксидной тонкой пленке (например, тонкой пленке оксидного полупроводника). Кроме того, поскольку диол имеет вязкость от приблизительно 10 сантипуаз до приблизительно 110 сантипуаз, то когда жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки наносят струйным способом, диол обладает эффектом предотвращения растекания при соединении жидкости для нанесения покрытия с подложкой и т.д.

Диолом является предпочтительно по меньшей мере один, выбранный из диэтиленгликоля, 1,2-этандиола, 1,2-пропандиола и 1,3-бутандиола, с учетом температуры прокаливания и плотности металлооксидной тонкой пленки после прокаливания (например, тонкой пленки оксидного полупроводника).

Их можно использовать по отдельности или в сочетании.

В жидкости для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки, отношение количества солей металла и количества диола и простого гликолевого эфира конкретно не ограничивается и может быть выбрано соответствующим образом в зависимости от поставленной цели. Количество солей металла предпочтительно составляет 0,1-0,5 моль на 1 л диола и простого гликолевого эфира. Если оно меньше чем 0,1 моль, то толщина образованной металлооксидной тонкой пленки после прокаливания становится слишком маленькой, потенциально создавая трудность образования сплошной пленки. Кроме того, чтобы получить требуемую толщину, в некоторых случаях необходимо многократно выполнять нанесение покрытия и сушку. Тогда как, если количество солей металла больше чем 0,5 моль, головки струйных форсунок могут закупориться при большей повторяемости, если жидкость для нанесения покрытия наносят струйным способом.

<Другие составляющие>

Примеры других составляющих включают неорганические соединения алюминия и неорганические соединения галлия.

Неорганическое соединение алюминия и неорганическое соединение галлия

Алюминий, содержащийся в неорганическом соединении алюминия, или галлий, содержащийся в неорганическом соединении галлия, служат в качестве легирующей примеси, замещающей место индия, и имеет эффект допирования дырками металлооксидной тонкой пленки, (например, тонкой пленки оксидного полупроводника), полученной посредством покрытия жидкостью для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки.

Неорганическое соединение алюминия конкретно не ограничивается, и оно может быть соответствующим образом выбрано в зависимости от поставленной цели. Примеры упомянутого выше включают оксокислоты алюминия, галогениды алюминия, гидроокиси алюминия и цианид алюминия.

Примеры оксокислот алюминия включают нитрат алюминия, сульфат алюминия, карбонат алюминия и фосфат алюминия.

Примеры галогенидов алюминия включают хлорид алюминия, бромид алюминия и йодид алюминия.

Ими могут быть ангидриды или гидраты упомянутого выше.

Неорганическое соединение галлия конкретно не ограничивается и может быть выбрано соответствующим образом в зависимости от поставленной цели. Примеры упомянутого выше включают оксокислоты галлия, галогениды галлия, гидроокиси галлия и цианид галлия.

Примеры оксокислот галлия включают нитрат галлия, сульфат галлия, карбонат галлия и фосфат галлия.

Примеры галогенидов галлия включают хлорид галлия, бромид галлия и йодид галлия.

Ими могут быть ангидриды или гидраты упомянутого выше.

Их можно использовать по отдельности или в сочетании.

Количество неорганического соединения алюминия и неорганического соединения галлия, содержащееся в жидкости для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки, конкретно не ограничивается и может быть выбрано соответствующим образом в зависимости от поставленной цели. Сумма (С) количества ионов алюминия и количества ионов галлия составляет предпочтительно 1-10% относительно количества (А) ионов индия.

<Способ получения жидкости для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки>

Способ получения жидкости для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки конкретно не ограничивается и может быть выбран соответствующим образом в зависимости от поставленной цели. Примеры упомянутого выше включают способ, в котором раствор солей азотной кислоты в диоле и раствор солей азотной кислоты в простом гликолевом эфире готовят по отдельности, и полученные растворы смешивают друг с другом.

В частности, в виде примера приводят следующий способ.

Сначала нитрат индия (In(NO₃)₃·3H₂O) и нитрат магния (Mg(NO₃)₂·6H₂O растворяют в диоле, чтобы приготовить раствор солей азотной кислоты в диоле. Нитрат индия и нитрат магния могут быть соответственно растворены до концентрации 1 моль/л или больше при комнатной температуре при перемешивании в диоле (например, диэтиленгликоле, 1,2-этандиоле, 1,2-пропандиоле или 1,3-бутандиоле). Время, требуемое для растворения, можно сократить с помощью нагревания.

Затем нитрат индия (In(NO₃)₃·3H₂O) и нитрат магния (Mg(NO₃)₂·6H₂O) растворяют в простом гликолевом эфире, чтобы приготовить раствор солей азотной кислоты в простом гликолевом эфире. При перемешивании в простом гликолевом эфире (например, моноэтиловом эфире этиленгликоля, монометиловом эфире этиленгликоля, монопропиловом эфире этиленгликоля, моноизопропиловом эфире этиленгликоля, монобутиловом эфире этиленгликоля или моноизобутиловом эфире этиленгликоля) нитрат индия и нитрат магния можно растворить до концентрации соответственно 1 моль/л или больше при комнатной температуре. Время, требуемое для растворения, можно сократить с помощью нагревания.

После этого приготовленные таким образом раствор диола и раствор гликолевого эфира смешивают друг с другом при желательном соотношении компонентов смеси.

Жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки согласно изобретению используют соответственно в качестве жидкости для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки. В частности жидкость для нанесения покрытия с образованием металлооксидной тонкой пленки (жидкость для нанесения покрытия с образованием тонкой пленки оксидного полупроводника), удовлетворяющую выражению (1), используют соответственно в качестве жидкости для нанесения покрытия с образованием активного слоя полевого транзистора.

<Вторая жи