本发明专利技术涉及在基材上制备包含至少一种半导体金属氧化物的层的方法，至少包括以下步骤：(A)将包含至少一种半导体金属氧化物的多孔层施加至基材上，(B)用包含半导体金属氧化物的至少一种前体化合物的溶液处理来自步骤(A)的多孔层，使得所述多孔层的孔至少部分被该溶液填充，和(C)热处理在步骤(B)中获得的层，从而将半导体金属氧化物的所述至少一种前体化合物转化成半导体金属氧化物，其中步骤(B)中所述至少一种半导体金属氧化物的至少一种前体化合物选自相应金属的具有至少3个碳原子的单羧酸、二羧酸或多羧酸的羧酸盐或单羧酸、二羧酸或多羧酸的衍生物，醇盐，氢氧化物，氨基脲，氨基甲酸盐，异羟肟酸盐，异氰酸盐，脒，氨基腙，脲衍生物，羟胺，肟，肟盐，尿烷，氨，胺，膦，铵化合物，硝酸盐，亚硝酸盐或叠氮化物及其混合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种在基材上制备包含至少一种半导体金属氧化物的层的方法，至少包括以下步骤：(A)将至少一种半导体金属氧化物的多孔层施加至基材上，(B)用包含半导体金属氧化物的至少一种前体化合物的溶液处理来自步骤(A)的多孔层，使得所述多孔层的孔至少部分被该溶液填充，和(C)在10-200℃的温度下热处理在步骤(B)中获得的层，从而将半导体金属氧化物的至少一种前体化合物转化成半导体金属氧化物，其中步骤(B)中至少一种半导体金属氧化物的至少一种前体化合物选自相应金属的具有至少3个碳原子的单羧酸、二羧酸或多羧酸的羧酸盐或单羧酸、二羧酸或多羧酸的衍生物，醇盐，氢氧化物，氨基脲，氢基甲酸盐，异羟肟酸盐，异氰酸盐，脒，氨基腙，脲衍生物，羟胺，肟，肟盐，尿烷，氨，胺，膦，铵化合物，硝酸盐，亚硝酸盐或叠氮化物及其混合物；涉及可由此制备的基材和所述基材在电子元件中的用途。更具体而言，本专利技术涉及一种使用包含合适前体化合物的溶液处理位于合适基材上的半导体金属氧化物颗粒的多孔层的方法，从而至少部分填充金属氧化物颗粒之间的间隙和使金属氧化物颗粒彼此更好地连接。其中首先用半导体材料至少部分填充存在于颗粒之间的空隙或随后将颗粒相互“焊接”的半导体金属氧化物层的制备方法已经由现有技术已知。US 2006/0284171A1公开了一种制备包含氧化锌基半导体材料的薄膜晶体管的方法。US 2006/0284171A1的方法包括将氧化锌纳米颗粒多孔层r>施加至合适的基材上，然后将包含氧化锌前体化合物的溶液施加至该多孔层以使孔至少部分封闭。然后，将制得的层在至少50℃的温度下干燥并转化成相应半导体材料。适于该方法的前体化合物为乙酰丙酮锌、溴化锌、氢氧化锌、氯化锌或硝酸锌。优选使用乙酸锌。B.Sun等人，The Journal of Physical Chemistry C Letters，2007，111，18831-18835公开了一种在合适的基材上制备氧化锌涂层的方法。该方法包括将氧化锌纳米管的层施加至基材上，然后用包含前体化合物的溶液涂覆该第一层。最后，通过加热将该前体化合物转化成相应半导体材料。所用前体化合物为乙酸锌。将基于颗粒状体系的半导体层施加至合适基材的已知现有技术方法通常具有以下缺点：首先获得其中各纳米颗粒之间存在间隙和很少或很差连接的多孔层，因此这些半导体层的机械和/或电性能不足或仍需改进。随后将氧化锌前体化合物溶液施加至该多孔层以使孔至少部分封闭或使颗粒相互之间更好地接触的现有技术已知方法具有以下缺点：所用前体化合物如乙酸锌仅仅可以在较高温度下转化成氧化锌而无残余物。还需要可在较低温度下操作的方法，从而能够使用热敏性基材如聚合物。本专利技术目的是提供一种可以用可在低温如低于200℃下分解成相应金属氧化物的前体溶液处理位于基材上的半导体材料层的方法，从而由此用金属氧化物至少部分填充层间隙并增大各颗粒之间接触面积。本专利技术另一目的为以此方式获得相应半导体层，其特征在于特别高的机械稳定性和特别好的电性能。应提供其中将该溶液施加至预先制备的金属氧化物多孔层，渗入孔中且通过加热在此分解成相应金属氧化物的方法。此外，该方法的实施应非常简单。这些目的通过在基材上制备包含至少一种半导体金属氧化物的层的本专利技术方法实现，其至少包括以下步骤：(A)将至少一种半导体金属氧化物的多孔层施加至基材，(B)用包含半导体金属氧化物的至少一种前体化合物的溶液处理来自步骤(A)的多孔层，使得多孔层的孔至少部分被该溶液填充，和(C)热处理在步骤(B)中获得的层，从而使半导体金属氧化物的至少一种前体化合物转化成半导体金属氧化物，其中步骤(B)中的至少一种半导体金属氧化物的至少一种前体化合物选自相应金属的具有至少3个碳原子的单羧酸、二羧酸或多羧酸的羧酸盐或单羧酸、二羧酸或多羧酸的衍生物，醇盐，氢氧化物，氨基脲，氨基甲酸盐，异羟肟酸盐，异氰酸盐，脒，氨基腙，脲衍生物，羟胺，肟，肟盐，尿烷，氨，胺，膦，铵化合物，硝酸盐，亚硝酸盐或叠氮化物及其混合物。本专利技术方法用于在基材上制备包含至少一种半导体金属氧化物的层。根据本专利技术，“孔”应理解为是指位于本专利技术方法步骤(A)中所施加的至少一种半导体金属氧化物的颗粒之间的凹陷、空隙和间隙。在优选实施方案中，所述至少一种半导体金属氧化物选自氧化锌、氧化锡、氧化铝、氧化镓、氧化铟及其混合物。在特别优选的实施方案中，在本专利技术方法中将氧化锌用作半导体金属氧化物。因此，本专利技术还涉及其中至少一种半导体金属氧化物为氧化锌ZnO的本专利技术方法。通常可通过本专利技术方法涂覆本领域技术人员已知的所有基材，例如Si晶片，玻璃，陶瓷，金属，金属氧化物，半金属氧化物，聚合物，优选软质聚合物如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚酰亚胺等。基于根据本专利技术使用包含在特别低的温度下分解的前体化合物的溶液这一事实，还可以使用在较高温度下变形和/或热破坏的基材。在本专利技术方法的特别优选实施方案中，该基材包含至少一种聚合物，例如选自聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯、聚砜、聚酰亚胺及其混合物。通过本专利技术方法在基材上制备且包含至少一种半导体金属氧化物的层的厚度通常为10-2000nm，优选30-500nm。在优选实施方案中，与不用步骤B)和C)制备的金属氧化物多孔层或现有技术的相应金属氧化物层相比，根据本专利技术制备的层具有更少的孔且具有更好的电性能，例如在薄膜晶体管(TFT)具有更高的迁移率。根据本发明形成的层的较低孔隙率例如可通过显微镜照片分析。本专利技术方法的各步骤详细描述于下文：步骤(A)：本专利技术方法的步骤(A)包括将至少一种半导体金属氧化物的多孔层施加至基材上。合适的半导体金属氧化物和基材如上所述。在步骤(A)中通常可使用用于将至少一种半导体金属氧化物的多孔层施加至基材如将溶液或分散体施加至合适的基材且本领域技术人员所已知的所有方法，例如通过旋涂、喷涂、浸涂、液滴流延(drop casting)或印刷如喷墨印刷、柔性版印刷或凹版印刷。根据本专利技术可将至少一种半导体金属氧化物直接施加至基材上。此外，根据本专利技术可将至少一种半导体金属氧化物的合适前体化合物的溶液施加至基材上，然后转化成半导体金属氧化物。所述前体化合物可以通过本领域技术人员已知的方法如通过热处理转化成半导体金属氧化物。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.16 EP 09162783.61.一种在基材上制备包含至少一种半导体金属氧化物的层的方法，其
至少包括以下步骤：
(A)将至少一种半导体金属氧化物的多孔层施加至基材上，
(B)用包含所述半导体金属氧化物的至少一种前体化合物的溶液处理来自
步骤(A)的多孔层，以使得所述多孔层的孔至少部分被该溶液填充，和
(C)热处理在步骤(B)中获得的层，从而将半导体金属氧化物的所述至少一
种前体化合物转化成半导体金属氧化物，
其中步骤(B)中的至少一种半导体金属氧化物的所述至少一种前体化合物
选自相应金属的具有至少3个碳原子的单羧酸、二羧酸或多羧酸的羧酸盐或
单羧酸、二羧酸或多羧酸的衍生物，醇盐，氢氧化物，氨基脲，氨基甲酸
盐，异羟肟酸盐，异氰酸盐，脒，氨基腙，脲衍生物，羟胺，肟，肟盐，
尿烷，氨，胺，膦，铵化合物，硝酸盐，亚硝酸盐或叠氮化物及其混合物。
2.根据权利要求1的方法，其中所述至少一种半导体金属氧化物为氧
化锌ZnO。
3.根据权利要求1或2的方法，其中步骤(A)中的至少一种半导体金属
氧化物的多孔层包含球状颗粒和/或棒状颗粒和/或片状颗粒。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·弗莱施哈克尔，I·多姆克，A·卡尔波夫，M·卡斯特勒，V·弗洛卡，L·韦伯，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。