发明名称 具有可逆电阻变化性质之LCPMO薄膜的制备方法PREPARATION OF LCPMO THIN FILMS WHICH HAVE REVERSIBLE RESISTANCE CHANGE PROPERTIES
摘要 一种形成钙钛矿薄膜之方法,其包括制备钙钛矿前驱物溶液;制备用以沉积钙钛矿薄膜之矽基材,包括于该基材上形成底层电极;将该基材固定于旋涂装置上,于预定转速下旋转该基材;将钙钛矿前驱物溶液注射于该旋涂装置内,以该钙钛矿装置涂覆该基材,以形成经涂覆之基材;于逐渐自约90℃增加至300℃之温度下,烘烤该经涂覆之基材;及于介于约500℃至800℃间之温度下使经涂覆之基材退火历经约五分钟至十五分钟之间。
申请公布号 TWI274083 申请公布日期 2007.02.21
申请号 TW092113127 申请日期 2003.05.14
申请人 夏普股份有限公司 发明人 庄维佛;许胜藤;潘威;田尻雅之
分类号 C23C18/54(2006.01) 主分类号 C23C18/54(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种形成钙钛矿薄膜之方法,其包括: 制备钙钛矿前驱物溶液; 制备用以沉积钙钛矿薄膜之矽基材,包括于该基材 上形成底层电极; 将该基材固定于旋涂装置上,于预定转速下旋转该 基材; 将钙钛矿前驱物溶液注射于该旋涂装置内,而以该 钙钛矿前驱物溶液涂覆该基材,而形成经涂覆之基 材; 于逐渐自约90℃增加至300℃之温度下,烘烤该经涂 覆之基材;及 于介于约500℃至800℃间之温度下使经涂覆之基材 退火历经约五分钟至十五分钟之间。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该制备钙钛矿 前驱物溶液系包括自La(OAc)3H2O、Ca(OAc)2H2O、Pb( OAc)23H2O及Mn(OAc)32H2O之水合金属乙酸中选择水 合金属乙酸; 在该水合金属乙酸系为Ca(OAc)2H2O或Pb(OAc)23H2O 之情况下,藉着于约150℃至220℃间加热该水合乙酸 约十五分钟及一小时之间的时间,而自所选择之水 合乙酸去除水; 使未水合之乙酸于氩氛围中回流约九小时至十五 小时;及 经由具有约0.2微米网目之滤器过滤经回流之未水 合乙酸,以制得钙钛矿旋涂溶液。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中该制备钙钛矿 前驱物溶液系包括自La(OR)3,Pb(OR)2,Ca(OR)2及Mn(OR)2之 金属醇盐选择金属醇盐; 所选择之金属醇盐与选择之醇混合,至浓度介于约 0.05N及1.0N之间,形成醇溶液; 该醇溶液于氩氛围中回流约30分钟至五小时间之 时间;及 经回流之未水合乙酸经0.2微米网目之滤器过滤,以 产生钙钛矿旋涂溶液。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中该制备基材系 包括于该矽基材上形成第一层氧化物,于该氧化物 层上形成第二层金属,及于该第二层金属上形成第 三层金属。 5.如申请专利范围第4项之方法,其中该形成第三层 金属系包括自铂及铱之金属选择金属,其中该形成 第三层金属系包括形成厚度介于约500埃至2000埃之 间的金属层。 6.如申请专利范围第4项之方法,其中该形成第二层 金属系包括自钛、TiN及TaN之金属选择金属,其中该 形成第二层金属系包括形成厚度介于约50埃至1000 埃之间的金属层。 7.如申请专利范围第4项之方法,其中该形成第一层 氧化物系包括形成厚度介于约500埃至8000埃之间的 SiO2层。 8.如申请专利范围第1项之方法,其尚包括于该钙钛 矿层上形成顶层金属电极,其中该形成顶层金属电 极系包括形成选自铂及铱之金属的金属电极。 9.如申请专利范围第1项之方法,其中该于预定旋转 速率下旋转基材系包括于约1500 RPM至3500 RPM范围内 之速率下旋转该基材。 10.一种形成钙钛矿薄膜之方法,其包含: 藉由选自制备方法(a)及(b)之方法制备钙钛矿前驱 物溶液,其中 方法(a)系包括: 自La(OAc)3H2O、Ca(OAc)2H2O、Pb(OAc)23H2O及Mn(OAc)3 2H2O之水合金属乙酸中选择水合金属乙酸; 在该水合金属乙酸系为Ca(OAc)2H2O或Pb(OAc)23H2O 之情况下,藉着于约150℃至220℃间加热该水合乙酸 约十五分钟及一小时之间的时间,而自所选择之水 合乙酸去除水; 使未水合之乙酸于氩氛围中回流约九小时至十五 小时;及 经由具有约0.2微米网目之滤器过滤经回流之未水 合乙酸,以制得钙钛矿旋涂溶液,而方法(b)系包括: 自La(OR)3,Pb(OR)2,Ca(OR)2及Mn(OR)2之金属醇盐选择金属 醇盐; 所选择之金属醇盐与选择之醇混合,至浓度介于约 0.05N及1.0N之间,形成醇溶液; 该醇溶液于氩氛围中回流约30分钟至五小时间之 时间;及 经回流之未水合乙酸经0.2微米网目之滤器过滤,以 产生钙钛矿旋涂溶液, 制备用以沉积钙钛矿薄膜之矽基材,包括于该基材 上形成底层电极; 将该基材固定于旋涂装置上,于预定转速下旋转该 基材; 将钙钛矿前驱物溶液注射于该旋涂装置内,而以该 钙钛矿前驱物溶液涂覆该基材,而形成经涂覆之基 材; 烘烤该经涂覆之基材;及 使经涂覆之基材退火。 11.如申请专利范围第10项之方法,其中该烘烤该经 涂覆基材系包括于逐渐自约90℃增加至300℃之温 度下,烘烤该经涂覆之基材。 12.如申请专利范围第10项之方法,其中使该经涂覆 基材退火系包括于介于约500℃至800℃间之温度下, 使经涂覆之基材退火历经约五分钟至十五分钟之 时间。 13.如申请专利范围第10项之方法,其中该制备基材 系包括于该矽基材上形成第一层氧化物,于该氧化 物层上形成第二层金属,及于该第二层金属上形成 第三层金属; 其中该形成第一层氧化物系包括形成厚度介于约 500埃至8000埃之间的SiO2层; 其中该形成第二层金属系包括自钛、TiN及TaN之金 属选择金属,且其中该形成第二层金属系包括形成 厚度介于约50埃至1000埃之间的金属层;且 其中该形成第三层金属系包括自铂及铱之金属中 选择金属,且其中该形成第三层金属系包括形成厚 度介于约500埃至2000埃之间的金属层。 14.如申请专利范围第10项之方法,其尚包括于该钙 钛矿层上形成顶层金属电极,其中该形成顶层金属 电极系包括形成选自铂及铱之金属的金属电极。 15.一种形成钙钛矿薄膜之方法,其包含: 制备钙钛矿前驱物溶液; 制备一基材,包括于该矽基材上形成第一层氧化物 ,于该氧化物层上形成第二层金属,及于该第二层 金属上形成第三层金属; 其中该形成第一层氧化物系包括形成厚度介于约 500埃至8000埃之间的SiO2层; 其中该形成第二层金属系包括自钛、TiN及TaN之金 属选择金属,且其中该形成第二层金属系包括形成 厚度介于约50埃至1000埃之间的金属层;且 其中该形成第三层金属系包括自铂及铱之金属中 选择金属,且其中该形成第三层金属系包括形成厚 度介于约500埃至2000埃之间的金属层; 将该基材固定于旋涂装置上,于预定转速下旋转该 基材; 将钙钛矿前驱物溶液注射于该旋涂装置内,而以该 钙钛矿前驱物溶液涂覆该基材,而形成经涂覆之基 材; 于逐渐自约90℃增加至300℃之温度下,烘烤该经涂 覆之基材;及 于介于约500℃至800℃间之温度下使经涂覆之基材 退火历经约五分钟至十五分钟之时间。 16.如申请专利范围第15项之方法,其中该制备钙钛 矿前驱物溶液系包括自La(OAc)3H2O、Ca(OAc)2H2O、 Pb(OAc)23H2O及Mn(OAc)32H2O之水合金属乙酸中选择 水合金属乙酸; 在该水合金属乙酸系为Ca(OAc)2H2O或Pb(OAc)23H2O 之情况下,藉着于约150℃至220℃间加热该水合乙酸 约十五分钟及一小时之间的时间,而自所选择之水 合乙酸去除水; 使未水合之乙酸于氩氛围中回流约九小时至十五 小时;及 经由具有约0.2微米网目之滤器过滤经回流之未水 合乙酸,以制得钙钛矿旋涂溶液。 17.如申请专利范围第15项之方法,其中该制备钙钛 矿前驱物溶液系包括自La(OR)3,Pb(OR)2,Ca(OR)2及Mn(OR)2 之金属醇盐选择金属醇盐; 所选择之金属醇盐与选择之醇混合,至浓度介于约 0.05N及1.0N之间,形成醇溶液; 该醇溶液于氩氛围中回流约30分钟至5小时之时间; 及 经回流之未水合乙酸经0.2微米网目之滤器过滤,以 产生钙钛矿旋涂溶液。 18.如申请专利范围第15项之方法,其尚包括于该钙 钛矿层上形成顶层金属电极,其中该形成顶层金属 电极系包括形成选自铂及铱之金属的金属电极。 图式简单说明: 图1出示藉酸合成法调配LCPMO旋涂前驱物的方法。 图2出示藉金属醇盐合成法调配LCPMO旋涂前驱物的 方法。 图3系为本发明LCPMO旋涂法之流程图。 图4系为电阻测量结构。 图5系为LCPMO薄膜之可逆电阻变化。
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