JP2005047752A - 酸化亜鉛膜の皮膜構造の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】亜鉛イオン、硝酸イオン及びアミンボラン化合物を含む酸化亜鉛膜形成用組成物において、亜鉛イオン及び硝酸イオンの濃度を調整する方法、又は液温を調整する方法によって、酸化亜鉛膜の配向性及び析出状態を制御して酸化亜鉛膜の皮膜構造の制御することができる。
【選択図】なし
Description
1. 亜鉛イオン、硝酸イオン及びアミンボラン化合物を含み、亜鉛イオン濃度が0.01〜0.05モル/lであって、硝酸イオンのモル濃度が亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍の範囲内にある水溶液からなる酸化亜鉛膜形成用組成物を被処理物に接触させることによって、(001)面に優先配向したポーラス構造の酸化亜鉛膜を形成することを特徴とする酸化亜鉛膜の皮膜構造の制御方法。
2. 亜鉛イオン、硝酸イオン及びアミンボラン化合物を含み、亜鉛イオン濃度が0.06〜0.075モル/lであって、硝酸イオンのモル濃度が亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍の範囲内にある水溶液からなる酸化亜鉛膜形成用組成物を被処理物に接触させることによって、(001)面に優先配向した緻密な構造の酸化亜鉛膜を形成することを特徴とする酸化亜鉛膜の皮膜構造の制御方法。
3. 亜鉛イオン、硝酸イオン及びアミンボラン化合物を含み、亜鉛イオン濃度が0.075〜0.1モル/lであって、硝酸イオンのモル濃度が亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍の範囲内にある水溶液からなる酸化亜鉛膜形成用組成物を、70〜90℃の液温で被処理物に接触させることによって、(001)面に優先配向した緻密な構造の酸化亜鉛膜を形成することを特徴とする酸化亜鉛膜の皮膜構造の制御方法。
4. 亜鉛イオン、硝酸イオン及びアミンボラン化合物を含み、亜鉛イオン濃度が0.01〜0.05モル/lであって、硝酸イオンのモル濃度が亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍の範囲内にある水溶液からなる酸化亜鉛膜形成用組成物を被処理物に接触させた後、亜鉛イオン、硝酸イオン及びアミンボラン化合物を含み、亜鉛イオン濃度が0.08〜0.1モル/lであって、硝酸イオンのモル濃度が亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍の範囲内にある水溶液からなる酸化亜鉛膜形成用組成物を被処理物に接触させることによって、(001)面に優先配向した緻密な構造の酸化亜鉛膜を形成することを特徴とする酸化亜鉛膜の皮膜構造の制御方法。
5. 上記項1〜4の方法によって皮膜構造を制御して形成される酸化亜鉛膜。
本発明の第一方法は、上記した酸化亜鉛膜形成用組成物に含まれる亜鉛イオン濃度を0.01〜0.05モル/l程度とし、硝酸イオンのモル濃度を亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍程度、好ましくは1.5〜2.5倍程度に調整した組成物を用いる方法である。上記した非常に狭い濃度範囲の亜鉛イオンと硝酸イオンを含む組成物を用いることによって、(001)面に優先配向したポーラス構造の酸化亜鉛膜を形成することができる。この場合には、比較的粒径の小さい六角柱形状の酸化亜鉛が成長し、その結晶間がポーラス構造となり、通常、基材表面の20〜60%程度が露出した状態となる。
本発明の第二方法は、亜鉛イオン濃度を0.06〜0.075モル/l程度とし、硝酸イオンのモル濃度を亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍程度、好ましくは1.5〜2.5倍程度とした酸化亜鉛膜形成用組成物を用いる方法である。亜鉛イオン濃度と硝酸イオン濃度を上記した非常に狭い範囲に調整した組成物を用いることによって、析出粒子の直径が大きくなり、ポアーなどの欠陥がほとんどなく、基材表面の露出の無い緻密な酸化亜鉛膜を形成することができる。この場合にも、(001)面に優先配向した酸化亜鉛膜が形成される。
本発明の第三方法では、上記した酸化亜鉛膜形成用組成物に含まれる亜鉛イオン濃度を0.075〜0.1モル/l程度、好ましくは0.08〜0.1モル/l程度とし、硝酸イオンのモル濃度を亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍程度、好ましくは1.5〜2.5倍程度とした組成物を用いる。第三方法は、この様に亜鉛イオン濃度及び硝酸イオン濃度を、第一方法及び第二方法と比較して高い範囲に設定し、酸化亜鉛膜を形成する際の液温を70〜90℃とする方法である。
本発明の第四方法は、まず、第一工程として、亜鉛イオン濃度を0.01〜0.05モル/l程度とし、硝酸イオンのモル濃度を亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍程度、好ましくは1.5〜2.5倍程度の範囲に調整した酸化亜鉛膜形成用組成物を被処理物に接触させた後、第二工程として、この被処理物を、亜鉛イオン濃度を0.08〜0.1モル/l程度とし、硝酸イオンのモル濃度を亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍程度、好ましくは1.5〜2.5倍程度の範囲に調整した酸化亜鉛膜形成用組成物に接触させる方法である。この方法によれば、第一工程において、(001)面に優先配向したポーラス構造の酸化亜鉛膜が形成され、次いで、第二工程において、第一工程で形成されたポーラス構造の酸化亜鉛膜のポアー部分に酸化亜鉛粒子が成長して粒子間のポアーが消滅し、(001)面に優先的に配向し、しかも緻密な構造の酸化亜鉛膜が形成される。特に、第四方法によれば、(001)面の配向性が非常に高い酸化亜鉛膜を形成することができる。
Claims (5)
- 亜鉛イオン、硝酸イオン及びアミンボラン化合物を含み、亜鉛イオン濃度が0.01〜0.05モル/lであって、硝酸イオンのモル濃度が亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍の範囲内にある水溶液からなる酸化亜鉛膜形成用組成物を被処理物に接触させることによって、(001)面に優先配向したポーラス構造の酸化亜鉛膜を形成することを特徴とする酸化亜鉛膜の皮膜構造の制御方法。
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- 亜鉛イオン、硝酸イオン及びアミンボラン化合物を含み、亜鉛イオン濃度が0.075〜0.1モル/lであって、硝酸イオンのモル濃度が亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍の範囲内にある水溶液からなる酸化亜鉛膜形成用組成物を、70〜90℃の液温で被処理物に接触させることによって、(001)面に優先配向した緻密な構造の酸化亜鉛膜を形成することを特徴とする酸化亜鉛膜の皮膜構造の制御方法。
- 亜鉛イオン、硝酸イオン及びアミンボラン化合物を含み、亜鉛イオン濃度が0.01〜0.05モル/lであって、硝酸イオンのモル濃度が亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍の範囲内にある水溶液からなる酸化亜鉛膜形成用組成物を被処理物に接触させた後、亜鉛イオン、硝酸イオン及びアミンボラン化合物を含み、亜鉛イオン濃度が0.08〜0.1モル/lであって、硝酸イオンのモル濃度が亜鉛イオンのモル濃度の1〜3倍の範囲内にある水溶液からなる酸化亜鉛膜形成用組成物を被処理物に接触させることによって、(001)面に優先配向した緻密な構造の酸化亜鉛膜を形成することを特徴とする酸化亜鉛膜の皮膜構造の制御方法。
- 請求項1〜4の方法によって皮膜構造を制御して形成される酸化亜鉛膜。
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