SE431321B - FORMULA WITH A FLUOREDOP STANNY OXIDE MOVIE AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION - Google Patents
FORMULA WITH A FLUOREDOP STANNY OXIDE MOVIE AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATIONInfo
- Publication number
- SE431321B SE431321B SE7810973A SE7810973A SE431321B SE 431321 B SE431321 B SE 431321B SE 7810973 A SE7810973 A SE 7810973A SE 7810973 A SE7810973 A SE 7810973A SE 431321 B SE431321 B SE 431321B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- fluorine
- tin
- compound
- gas
- gaseous
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 45
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 65
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 63
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 51
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical compound [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 45
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 27
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 23
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 19
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 18
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 18
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- VXKWYPOMXBVZSJ-UHFFFAOYSA-N tetramethyltin Chemical compound C[Sn](C)(C)C VXKWYPOMXBVZSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 9
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 8
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- VPAYJEUHKVESSD-UHFFFAOYSA-N trifluoroiodomethane Chemical compound FC(F)(F)I VPAYJEUHKVESSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 7
- GSYNTTDHMKSMFY-UHFFFAOYSA-N chloro(pentafluoro)-$l^{6}-sulfane Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)Cl GSYNTTDHMKSMFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 6
- 239000003574 free electron Substances 0.000 claims description 6
- LHFAOGJOEFXRQH-UHFFFAOYSA-N bromo(pentafluoro)-$l^{6}-sulfane Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)Br LHFAOGJOEFXRQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- -1 fluoride compound Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- QIYZKVMAFMDRTP-UHFFFAOYSA-N pentafluoro(trifluoromethyl)-$l^{6}-sulfane Chemical compound FC(F)(F)S(F)(F)(F)(F)F QIYZKVMAFMDRTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- ZHMUANACXUSCMY-UHFFFAOYSA-N trimethyl(trifluoromethyl)stannane Chemical compound C[Sn](C)(C)C(F)(F)F ZHMUANACXUSCMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229960002050 hydrofluoric acid Drugs 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- PKKGKUDPKRTKLJ-UHFFFAOYSA-L dichloro(dimethyl)stannane Chemical compound C[Sn](C)(Cl)Cl PKKGKUDPKRTKLJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims 2
- HAJHWZJFYVOKED-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)stannane Chemical compound C[Sn](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F HAJHWZJFYVOKED-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 22
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 11
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 5
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYSA-N bromotrifluoromethane Chemical compound FC(F)(F)Br RJCQBQGAPKAMLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 3
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- YUOWTJMRMWQJDA-UHFFFAOYSA-J tin(iv) fluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[Sn+4] YUOWTJMRMWQJDA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DZHAKMZHPZQEIN-UHFFFAOYSA-N [I].FC(F)F Chemical compound [I].FC(F)F DZHAKMZHPZQEIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- QXDJFNYEWKDJJA-UHFFFAOYSA-N dimethylstannane Chemical compound C[SnH2]C QXDJFNYEWKDJJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007591 Tilia tomentosa Species 0.000 description 1
- ISKQADXMHQSTHK-UHFFFAOYSA-N [4-(aminomethyl)phenyl]methanamine Chemical compound NCC1=CC=C(CN)C=C1 ISKQADXMHQSTHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UOBPHQJGWSVXFS-UHFFFAOYSA-N [O].[F] Chemical compound [O].[F] UOBPHQJGWSVXFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWWNQEOPUOCKGR-UHFFFAOYSA-N tetraethyltin Chemical compound CC[Sn](CC)(CC)CC RWWNQEOPUOCKGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- DFNPRTKVCGZMMC-UHFFFAOYSA-M tributyl(fluoro)stannane Chemical compound CCCC[Sn](F)(CCCC)CCCC DFNPRTKVCGZMMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/84—Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G19/00—Compounds of tin
- C01G19/02—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
- C03C17/23—Oxides
- C03C17/245—Oxides by deposition from the vapour phase
- C03C17/2453—Coating containing SnO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/407—Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
- H01C17/075—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques
- H01C17/14—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques by chemical deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/20—Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M14/00—Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof
- H01M14/005—Photoelectrochemical storage cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
- H10F71/138—Manufacture of transparent electrodes, e.g. transparent conductive oxides [TCO] or indium tin oxide [ITO] electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/013—Heaters using resistive films or coatings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
7810975-3 2 genom att man först påför en beläggning av ren kiseldioxid på glaset. Skyddsskiktet av kiseldioxid är emellertid icke mycket verksamt på glas med hög alkalihalt och hög värme- utvidgningskoefficient, såsom vanligt soda-kalkglas. Dess- utom angriper dessa korrosiva biprodukter metalldelar i apparaten och metallföroreningar, såsom järn, kan härvid av- sättas i beläggningen, vilket medför ofördelaktiga effekter både på den elektriska ledningsförmågan och transparensen hos beläggningen. 7810975-3 2 by first applying a coating of pure silica to the glass. However, the protective layer of silica is not very effective on glass with a high alkali content and a high coefficient of thermal expansion, such as ordinary soda-lime glass. In addition, these corrosive by-products attack metal parts of the apparatus and metal contaminants, such as iron, can be deposited in the coating, which has unfavorable effects on both the electrical conductivity and the transparency of the coating.
Ett annat problem har varit förlusten av likformighet och reproducerbarhet ifråga om egenskaperna hos beläggningarna.Another problem has been the loss of uniformity and reproducibility in the properties of the coatings.
I den amerikanska patentskriften 2.651.585 anges att bättre likformighet och reproducerbarhet erhålles, om fukthalten i anordningen regleras. Användning av ånga i stället för vätskesprutning, såsom beskrives exempelvis i den tyska patentskriften 1.521.239, medför även likformigare och mer reproducerbara beläggningar. Även med dessa förbättringar har under senare tid undersök- ningar utförts med användning av vakuumavsättningsmetoder, exempelvis förångning och katodisk förstoftning för åstad- kommande av renare och mer reproducerbara beläggningar. Trots den högre kostnaden hos dessa vakuumprocesser anses det att minskningen av mängden korrosiva biprodukter och icke önskade föroreningar, som införes med sprutmetoderna, utgör förbätt- ringar i synnerhet vid tillämpningar innefattande högrena halvledare.U.S. Pat. No. 2,651,585 states that better uniformity and reproducibility are obtained if the moisture content of the device is controlled. The use of steam instead of liquid spraying, as described, for example, in German Patent Specification 1,521,239, also results in more uniform and more reproducible coatings. Even with these improvements, studies have recently been carried out using vacuum deposition methods, such as evaporation and cathodic sputtering to provide cleaner and more reproducible coatings. Despite the higher cost of these vacuum processes, it is believed that the reduction in the amount of corrosive by-products and unwanted contaminants introduced by the spraying methods constitutes improvements, especially in applications involving high-purity semiconductors.
Avsiktlig tillsats av vissa föroreningar är betydelsefull vid dessa processer för åstadkommande av hög elektrisk lednings- förmåga och infraröd reflektionsförmåga. Sålunda införlivas tenn som förorening i indiumoxid, under det att antimon till- sättes till tennoxid (stannioxid) för dessa ändamål. I samt- liga fall har dessa önskade föroreningar (dopningsämnen) till uppgift att tillföra "extra" elektroner, som bidrar till led- ningsförmågan. Lösligheten av dessa föroreningar är hög och de kan tillsättas utan svårighet med användning av alla de 3 påföringsmetoder, som angivits i det föregående. Fluor har en fördel jämfört med antimon såsom dopningsämne för tennoxid genom att transparensen hos fluordopad tennoxidfilm är högre än hos antimondopad film, i synnerhet inom den röda änden av det synliga spektrum. Denna fördel med fluor är betydelse- full för potentiella tillämpningar till solceller och sol- värmekollektorer. Trots denna fördel med fluor utnyttjas för de flesta och eventuellt för alla kommersiellt tillgängliga tennoxidbeläggningar antimon såsom dopningsämne. Detta kan bero på att fluordopning endast har demonstrerats i samband med den mindre fördelaktiga sprutmetoden, under det att de förbättrade påföringsmetoderna (kemisk ångavsättning, vakuum- förångning och katodisk förstoftning) icke antas ha visats ge fluordopning. Dessutom har i en under senare tid utgiven rapport av en kommitté av experter i publikationen The American Institute of Physics Conference Proceedings, nr 25, sidan 288 (1975), angivits såsom slutsats att fluorens jäm- viktslöslighet i tennoxid är inherent lägre än lösligheten av antimon. Icke desto mindre har den lägsta resistiviteten hos tennoxidfilmer angivits i den amerikanska patentskriften 3.677.814. Med användning av en sprutmetod erhölls enligt denna patentskrift fluordopade tennoxidfilmer med så låg resistans som 15 ohm per kvadrat med användning såsom ut- gångsmaterial av en förening innehållande en direkt tenn- -fluorbindning. Det lägsta motståndet i ett kommersiellt tillgängligt tennoxidbelagt glas är hittills inom området ca 40 ohm per kvadrat. Om man önskar erhålla beläggningar med så lågt motstånd som 10 ohm per kvadrat, har man hittills varit tvingad att använda mycket dyrbarare material, såsom indiumoxid.Intentional addition of certain pollutants is important in these processes to achieve high electrical conductivity and infrared reflectivity. Thus, tin is incorporated as an impurity into indium oxide, while antimony is added to tin oxide (stannous oxide) for these purposes. In all cases, these desired impurities (doping substances) have the task of adding "extra" electrons, which contribute to the conductivity. The solubility of these contaminants is high and they can be added without difficulty using all the 3 application methods mentioned above. Fluorine has an advantage over antimony as a tin oxide dopant in that the transparency of fluorine doped tin oxide film is higher than that of antimony doped film, especially within the red end of the visible spectrum. This advantage of fluorine is significant for potential applications to solar cells and solar heat collectors. Despite this advantage with fluorine, antimony is used for most and possibly for all commercially available tin oxide coatings as a dopant. This may be because fluorine doping has only been demonstrated in connection with the less advantageous spray method, while the improved application methods (chemical vapor deposition, vacuum evaporation and cathodic sputtering) are not believed to have been shown to provide fluorine doping. In addition, a recent report by a committee of experts in The American Institute of Physics Conference Proceedings, No. 25, page 288 (1975), concludes that the equilibrium solubility of fluorine in tin oxide is inherently lower than the solubility of antimony. . Nevertheless, the lowest resistivity of tin oxide films has been disclosed in U.S. Pat. No. 3,677,814. Using a spray method, according to this patent, fluorine-doped tin oxide films having a resistance as low as 15 ohms per square were obtained using as a starting material a compound containing a direct tin-fluorine bond. The lowest resistance in a commercially available tin oxide coated glass is so far in the range of about 40 ohms per square. If one wishes to obtain coatings with a resistance as low as 10 ohms per square, one has hitherto been forced to use much more expensive materials, such as indium oxide.
Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett förfarande för påföring av ett skikt eller en beläggning av fluordopad stannioxid med hög transparens inom det synliga omrâdet, hög elektrisk konduktivitet och hög reflektionsför- måga för infrarött ljus. Vidare kan man på ett enkelt sätt variera den elektriska ledningsförmâgan under påföringen av ett enda sådant skikt och uppnå mycket låg volymresistivitet *H G3 C3 \Q \3 04 I 0% 4 och ytresistans. Härvid erhålles en icke-korrosiv avsätt- ningsatmosfär, från vilken sådana skikt med hög renhetsgrad kan avsättas lätt utan förorening av substratet med förore- ningar eller korrosivt angrepp på substratet eller anord- ningen. Vidare användes gasformiga i stället för flytande medel för framställning av belagda produkter såsom beskrives i samband med uppfinningen. Enligt uppfinningen åstadkommes ett förfarande, som utan svårighet ger sådana skikt med i hög grad likformiga och reproducerbara egenskaper inom stora om- råden utan begränsningar som utmärker sprutningsmetoder.It is an object of the present invention to provide a method for applying a layer or coating of fluorinated doped stannous oxide with high transparency within the visible range, high electrical conductivity and high reflectivity for infrared light. Furthermore, one can easily vary the electrical conductivity during the application of a single such layer and achieve very low volume resistivity * H G3 C3 \ Q \ 3 04 I 0% 4 and surface resistance. This results in a non-corrosive deposition atmosphere, from which such layers of high purity can be easily deposited without contaminating the substrate with contaminants or corrosive attack on the substrate or device. Furthermore, gaseous instead of liquid means are used for the production of coated products as described in connection with the invention. According to the invention, a process is provided which without difficulty gives such layers with highly uniform and reproducible properties within large areas without limitations which characterize spraying methods.
Sådana skikt kan utan svårighet påföras inuti rör eller kolvar eller på ytor med komplicerad form, som icke på ett lätt sätt kan beläggas genom sprutning. Man kan åstadkomma förbättrade föremål, såsom solceller, andra halvledare som är användbara i elektriska kretsar, värmereflekterande fönster, förbättrade natriumlampor och liknande.Such layers can be applied without difficulty inside pipes or pistons or on surfaces of complicated shape which cannot be easily coated by spraying. Improved objects can be provided, such as solar cells, other semiconductors useful in electrical circuits, heat-reflecting windows, improved sodium lamps and the like.
Sådana skikt kan pâföras med standardtillverkningsmetoder inom halvledarindustrin och inom glasindustrin.Such layers can be applied by standard manufacturing methods in the semiconductor industry and in the glass industry.
Uppfinningen avser ett förfarande för påföring av en fluor- dopad stannioxidfilm på ett upphettat substrat, som känne- tecknas av att man intill en yta av substratet tillför en blandning innehållande (a) en gasformig förening innehållande tenn och fluor, som är fri från direkt fluor-tennbindning, (b) en gasformig, oxiderbar, tennhaltig förening och (c) en gasformig syrekälla, med eller utan (d) en inert bärargas, varvid proportionerna av komponenterna (a), (b) och (c) av- passas så att de förblir i gasfas samt (a) bringas att under- gå omvandling vid upphettning till bildning av en andra fluorhaltig förening, som uppvisar en direkt fluor-tennbind- ning när temperaturen hos den gasformiga blandningen närmar sig temperaturen hos det upphettade substratet samt den om- vandlade föreningen kvarhålles i ângfas tills den, tillsam- mans med den oxiderbara tennhaltiga föreningen, oxideras av den gasformiga syrekällan, till bildning av en fluordopad 5 stannioxid, som bringas till avsättning såsom film på det upphettade substratet.The invention relates to a method for applying a fluorine-doped stannous oxide film to a heated substrate, which is characterized in that a mixture containing (a) a gaseous compound containing tin and fluorine, which is free from direct fluorine, is applied to a surface of the substrate. tin-bonding, (b) a gaseous, oxidizable, tin-containing compound and (c) a gaseous oxygen source, with or without (d) an inert carrier gas, the proportions of components (a), (b) and (c) being adjusted so that they remain in the gas phase and (a) are converted upon heating to form a second fluorine-containing compound which exhibits a direct fluorine-tin bond when the temperature of the gaseous mixture approaches the temperature of the heated substrate and the the converted compound is retained in vapor phase until it, together with the oxidizable tin-containing compound, is oxidized by the gaseous oxygen source, to form a fluorine-doped stannous oxide, which is precipitated so as to m film on the heated substrate.
Tenn-fluorbindningen kan bildas omedelbart före avsättningen.The tin-fluorine bond can be formed immediately before deposition.
Tenn-fluoridmaterialet hâlles i ångfas vid så låg temperatur att oxidation av föreningen äger rum endast sedan rearrange- manget till bildning av en tenn-fluorbindning erhållits.The tin-fluoride material is kept in the vapor phase at such a low temperature that oxidation of the compound takes place only after the rearrangement to form a tin-fluorine bond has been obtained.
Filmer av så framställd fluordopad tennoxid har låg elektrisk resistivitet och hög reflektionsförmâga för infrarött ljus.Films of thus produced fluorine-doped tin oxide have low electrical resistivity and high reflectivity for infrared light.
Enligt en första utföringsform av uppfinningen beredes en organotenn-monofluoridånga i det upphettade avsättningsområ- det genom reformering av ångan av en mer flyktig förening innehållande både tenn- och fluoralkylgrupper bundna till tenn.According to a first embodiment of the invention, an organotin monofluoride vapor is prepared in the heated deposition area by reforming the vapor of a more volatile compound containing both tin and fluoroalkyl groups attached to tin.
En andra fördelaktig utföringsform av uppfinningen utnyttjar en organotenn-monofluorid, som bildas vid eller nära gräns- ytan mellan gas och substrat genom reaktioner innefattande organotennånga och vissa fluorhaltiga gaser innehållande fluoralkyl- och/eller fluorsvavelgrupper.A second advantageous embodiment of the invention utilizes an organotin monofluoride, which is formed at or near the interface between gas and substrate by reactions comprising organotin vapor and certain fluorine-containing gases containing fluoroalkyl and / or fluorosulfur groups.
Produktskiktet är i båda fallen en likformig, hård, vidhäf- tande transparent beläggning, vars elektriska ledningsförmåga och infrarödreflektionsförmâga beror på koncentrationen av det fluorhaltiga dopningsämnet.In both cases, the product layer is a uniform, hard, adhesive transparent coating, the electrical conductivity and infrared reflectance of which depend on the concentration of the fluorine-containing dopant.
Uppfinningen avser även ett föremål, som kan erhållas med detta förfarande och kännetecknas av att det innefattar ett företrädesvis transparent substrat, exempelvis glas, samt en fluordopad stannioxidfilm på detta, varvid koncentrationen av fria elektroner i stannioxidfilmen ligger inom omrâdet 1020-1021 cm_3 samt föremålet uppvisar en infrarödreflek- tionsförmàga av ca 90 % och/eller en maximal ytresistans av ca 5 ohm per kvadrat.The invention also relates to an object obtainable by this method and characterized in that it comprises a preferably transparent substrate, for example glass, and a fluorine-doped stannous oxide film thereon, the concentration of free electrons in the stannous oxide film being in the range 1020-1021 cm an infrared reflectivity of about 90% and / or a maximum surface resistance of about 5 ohms per square.
På fig. 1 visas schematiskt den anordning, som är lämpad för 7619975-3 6 genomförande av ett förfarande vid vilket ett fluorhaltigt dopningsämne utgöres av en organotenn-fluoralkylånga som över- föres i ångfas från flytande form.Fig. 1 schematically shows the device which is suitable for carrying out a process in which a fluorine-containing dopant consists of an organotin fluoroalkyl vapor which is transferred in vapor phase from liquid form.
Fig. 2 visar en lflfiutad skiss över en andra utföringsform en- ligt vilken det fluorhaltiga dopningsämnet bildas genom reak- tion med vissa fluoralkyl- och/eller fluorsvavelgaser som till- föras från en cylinder med komprimerad gas.Fig. 2 shows an exploded view of a second embodiment according to which the fluorine-containing dopant is formed by reaction with certain fluoroalkyl and / or fluorosulfur gases which are supplied from a cylinder with compressed gas.
Fig. 3 visar en förenklad utföringsform av anordningen för ge- nomförande av den första eller den andra utföringsformen av uppfinningen.Fig. 3 shows a simplified embodiment of the device for carrying out the first or the second embodiment of the invention.
Fig. 4 är en schematisk sektion genom en solcell och åskådlig- gör en användning av uppfinningen för halvledare.Fig. 4 is a schematic section through a solar cell illustrating a use of the invention for semiconductors.
Fig. 5 visar ett fönster 120, som är belagt med ett skikt 118 enligt uppfinningen. _ Figurerna 6 och 7 är diagram som visar hur konduktiviteten och reflektionsförmågan förändras med halten av fluor-dopningsämne.Fig. 5 shows a window 120 which is coated with a layer 118 according to the invention. Figures 6 and 7 are diagrams showing how the conductivity and reflectivity change with the fluorine doping content.
Förfarandet enligt uppfinningen innefattar tvâ huvudsteg: (l) beredning av en reaktiv ångblandning som vid upphettning ger en förening med tenn-fluorbindning, och (2) tillföring av den- na ångblandning till en upphettad yta, på vilken fluordopad tennoxid avsättes. De i det följande beskrivna utföringsfor- merna skiljer sig ifråga om den kemiska källan av fhmnmnmünß- ämnet i den reaktiva ångblandningen och även vad beträffar de medel med vilka ångblandningen beredes. Det andra steget (av- sättning på den upphettade ytan) är i stort sett detsamma vid samtliga exempel.The process according to the invention comprises two main steps: (1) preparation of a reactive vapor mixture which on heating gives a compound with tin-fluorine bond, and (2) delivery of this vapor mixture to a heated surface, on which fluorine-doped tin oxide is deposited. The embodiments described below differ in the chemical source of the fhmnmnmünß substance in the reactive vapor mixture and also in the means by which the vapor mixture is prepared. The second step (deposition on the heated surface) is largely the same in all examples.
Tenn tillföres såsom en flyktig, oxiderbar tennförening, exem- pelvis tetrametyltenn, tetraetyltenn, dibutyltenndiacetat, dimetyltenndihydrid, dimetyltenndiklorid, etc. Den föredragna föreningen är tetrametyltenn eftersom denna är tillräckligt flyktig vid rumstemperatur, icke-korrosiv, stabil och lätt kan renas. Denna flyktiga tennförening införes i en bubbelflaska nnrkerad 10 på figurerna, och en inert bärargas, exempelvis 7810973-3 7 kvävgas, bringas att bubbla genom tennföreningen. För de mycket flyktiga föreningarna, exempelvis tetrametyltenn och_ dimetyltenndihydrid, kan bubbelflaskan hållas vid rumstempera- tur, men för andra mindre flyktiga föreningar måste bubbel- flaskan och rören upphettas i lämplig grad såsom är uppenbart för fackmannen. Det är en fördel med föreliggande uppfinning att man kan undvika användning av högtemperaturapparater och att enkla utrustningar med kall vägg kan användas. Ångblandningen måste innehålla en oxiderande gas, exempelvis syre, N20, eller liknande. Syre utgör den föredragna gasen eftersom denna gas är lätt tillgänglig och fungerar lika väl som mera dyrbara alternativa oxidationsmedel.Tin is added as a volatile, oxidizable tin compound, for example tetramethyltin, tetraethyltin, dibutyltin diacetate, dimethyltin dihydride, dimethyltin dichloride, etc. The preferred compound is tetramethyltin because it is sufficiently volatile at room temperature, non-corrosive and easily corrosive. This volatile tin compound is introduced into a bubble bottle enclosed in the figures, and an inert carrier gas, for example nitrogen gas, is caused to bubble through the tin compound. For the highly volatile compounds, for example tetramethyltin and dimethyltin dihydride, the bubble bottle can be kept at room temperature, but for other less volatile compounds the bubble bottle and tubes must be heated to an appropriate degree as will be apparent to those skilled in the art. It is an advantage of the present invention that one can avoid the use of high temperature appliances and that simple cold wall equipment can be used. The vapor mixture must contain an oxidizing gas, for example oxygen, N 2 O, or the like. Oxygen is the preferred gas because this gas is readily available and works just as well as more expensive alternative oxidants.
Gastrycket bestämmes med regulatorer 25, och flödet av syrgas från en tank 20 samt av bärargas från en tank 21 regleras med regleringsventiler 30 och uppmätas med flödesmätare 40. Gas- strömmarna föras därefter genom bakventiler 50 till ett blandningsrör 60 och och en trattformad kammare 70. En tenn- oxidfilm avsättes på den hetaste ytan 80, som upphettas med upphettningsanordning 90, vanligen till en temperatur av ca 400-6oo°c.The gas pressure is determined with regulators 25, and the flow of oxygen from a tank 20 and of carrier gas from a tank 21 is regulated with control valves 30 and measured with flow meters 40. The gas streams are then passed through tail valves 50 to a mixing pipe 60 and a funnel-shaped chamber 70. A tin oxide film is deposited on the hottest surface 80, which is heated with heater 90, usually to a temperature of about 400-60 ° C.
Den allmänna typen av process som beskrivits i det föregående är allmänt känd inom ångavsättningstekniken. Olika modifika- tioner, exempelvis att substratytan anordnas vertikalt och roterande eller under reaktionskammaren och roterande, är väl- kända för fackmannen, och kan vara speciellt lämpade för an- vändning beroende pâ geometrin hos substratet eller de betin- gelser som påverkar en viss användning.The general type of process described above is well known in the steam deposition art. Various modifications, such as arranging the substrate surface vertically and rotating or below the reaction chamber and rotating, are well known to those skilled in the art, and may be particularly suitable for use depending on the geometry of the substrate or the conditions affecting a particular use.
Rotation av substratet rekommenderas för att på bästa sätt röra provet genom eventuella konvektionsströmmar som kan upp- träda i apparaten och härigenom på bästa sätt säkerställa lik- formighet av de pâförda skikten. Vidare har det enligt upp- finningen visat sig att man genom att anbringa det upphettade substratet vänt nedåt kan erhålla mycket likformiga belägg- ningar på ett enklare sätt utan rotation eftersom gasen, vid upphettning uppifrån, icke uppvisar besvärande konvektions- 7810973-5 "" 8 strömmar. En annan fördel med att ha substratet ovanför de reaktiva ångorna är att eventuellt stoft och smuts eller pulver som bildas såsom biprodukt genom homogen kärnbildning i gasen, icke faller ned på den växande filmen.Rotation of the substrate is recommended in order to best move the sample through any convection currents that may occur in the apparatus and thereby in the best way ensure uniformity of the applied layers. Furthermore, according to the invention, it has been found that by applying the heated substrate facing downwards, very uniform coatings can be obtained in a simpler manner without rotation, since the gas, when heated from above, does not exhibit troublesome convection 7810973-5 "" 8 streams. Another advantage of having the substrate above the reactive vapors is that any dust and dirt or powder formed as a by-product by homogeneous nucleation in the gas does not fall on the growing film.
Den uppfinning som beskrives utgör en förbättrad process med vilken reglerade mängder fluor såsom förorening kan införlivas i den växande tennoxidfilmen. Enligt en enklaste aspekt av uppfinningen utgöres fluor-dopningsämnet av en ånga som inne- håller en tenn-fluorbindning i varje molekyl. De övriga tre tennvalenserna är upptagna av organiska grupper och/eller halogener av annat slag än fluor. Typiska exempel pâ sådana föreningar är tributyltennfluorid. Det har visat sig att fluor som bindes på detta sätt och göres tillgängligt för en het yta i ångform icke klyves från tenn under oxidering vid en het yta.The invention described is an improved process by which controlled amounts of fluorine such as contaminant can be incorporated into the growing tin oxide film. According to a simplest aspect of the invention, the fluorine dopant is a vapor containing a tin-fluorine bond in each molecule. The other three tin valences are occupied by organic groups and / or halogens other than fluorine. Typical examples of such compounds are tributyltin fluoride. It has been found that fluorine which is bound in this way and made available to a hot surface in vapor form is not cleaved from tin during oxidation at a hot surface.
Dessvärre är alla tidigare kända föreningar med en sådan direkt tenn-fluorbindning icke väsentligt flyktiga nära rums- temperatur.Unfortunately, all of the prior art compounds with such a direct tin-fluorine bond are not substantially volatile near room temperature.
En speciell fördel med uppfinningen âstadkommes genom att man bereder fluordopningsmedlet av flyktiga föreningar som icke uppvisar den erforderliga tenn-fluorbindningen men som vid upphettning undergâr reaktion eller omfördelning (rearrange) till bildning av en direkt tenn-fluorbindning. Denna omför- delning uppträder lämpligen vid en temperatur som är till- räckligt hög (exempelvis >lOO°C) så att den på detta sätt bildade tennfluoriden kvarstannar i ångfas, men även så låg (exempelvis <400°C) att oxidationen av föreningen äger rum efter omfördelningen. Ett exempel på en sådan förening är trimetyltrifluormetyltenn, (CH3)3SnCF3. Vid upphettning till en temperatur av ca l50°C i en upphettad zon invid avsätt- ningsytan 80 undergâr denna förening omfördelning till bild- ning av en direkt tenn-fluorbindning, i (CH3)3SnF-ånga, som därefter reagerar såsom fluordonator eller dopningsmedel.A particular advantage of the invention is achieved by preparing the fluorine dopant from volatile compounds which do not exhibit the required tin-fluorine bond but which on heating undergo reaction or rearrangement to form a direct tin-fluorine bond. This redistribution suitably occurs at a temperature which is sufficiently high (for example> 100 ° C) so that the tin fluoride thus formed remains in the vapor phase, but also so low (for example <400 ° C) that the oxidation of the compound has room after redistribution. An example of such a compound is trimethyltrifluoromethyltin, (CH 3) 3 SnCF 3. Upon heating to a temperature of about 150 ° C in a heated zone adjacent the deposition surface 80, this compound undergoes redistribution to form a direct tin-fluorine bond, in (CH 3) 3 SnF vapor, which then reacts as a fluorine donor or dopant.
Andra föreningar som undergâr likartade omfördelningar vid temperaturer som givetvis varierar i någon grad från förening till förening har den allmänna formeln R3SnRF} varvid R be- . -QIILBLTQÉÉ ' 7810973-3 9 tecknar en kolvätegrupp och RF är en fluorerad kolvätegrupp med minst en fluoratom bunden till den kolatom som är bundenni till tenn. Den väsentligaste fördelen med dessa fluordop- ningsmedel är att de utgöres av flyktiga vätskor, så att de lätt kan ge tillräckligt ångtryck vid förångning vid rumstem- peratur. Detta förenklar konstruktionen av anordningen, såsom visas på figur 1, genom att man eliminerar behov av att upp- rätthålla en het zon mellan bubbelanordningen 15 och reak- tionskammaren 70 för att hålla fluordopningsmedlet i ångfas.Other compounds which undergo similar redistributions at temperatures which, of course, vary to some extent from compound to compound have the general formula R 3 SnRF} wherein R -QIILBLTQÉÉ '7810973-3 draws a hydrocarbon group and RF is a fluorinated hydrocarbon group having at least one fluorine atom attached to the carbon atom attached to the tin. The main advantage of these fluorine dopants is that they consist of volatile liquids, so that they can easily give sufficient vapor pressure when evaporating at room temperature. This simplifies the construction of the device, as shown in Figure 1, by eliminating the need to maintain a hot zone between the bubble device 15 and the reaction chamber 70 to keep the fluorine dopant in the vapor phase.
Anordningen kan sålunda vara av den typ som vanligen benämnes "kemisk ångavsättningsreaktor av kallväggtyp" och som användes i stor utsträckning, exempelvis inom halvledarindustrin för _ avsättning av kisel, kiseldioxid, kiselnitrid, etc. Andra väsentliga egenskaper hos "kallväggreaktorn“ för halvledar- ändamål är att den minimerar icke önskade föroreningar till en låg nivå i både substratet och den påförda filmen. På lik- nande sätt kan vid glastillverkning gasblandningen tillsättas till glödgnings- och kylningsugnen på det stadium när glaset har lämplig temperatur, exempelvis ca 470°C för mjukt glas.Thus, the device may be of the type commonly referred to as a "cold wall type chemical vapor deposition reactor" which is widely used, for example in the semiconductor industry for the deposition of silicon, silica, silicon nitride, etc. Other essential properties of the "cold wall reactor" for semiconductor purposes are similarly, in the manufacture of glass, the gas mixture can be added to the annealing and cooling furnace at the stage when the glass has a suitable temperature, for example about 470 ° C for soft glass. .
På detta sätt kan i hög grad likformiga filmer åstadkommas i normal glastillverkningsutrustning.In this way, highly uniform films can be produced in normal glassmaking equipment.
Den föredragna föreningen för användning i utföringsformen enligt figur l utgöres av (CH3)3SnCF3, eftersom denna är mer flyktig än föreningar med fler kolatomer. Denna förening ut- göres av en stabil, färglös, icke-korrosiv vätska, som icke sönderdelas i luft vid rumstemperatur och som endast reagerar ytterst långsamt med vatten.The preferred compound for use in the embodiment of Figure 1 is (CH 3) 3 SnCF 3, as it is more volatile than compounds having more carbon atoms. This compound is a stable, colorless, non-corrosive liquid which does not decompose in air at room temperature and which reacts only extremely slowly with water.
En särskilt fördelaktig andra utföringsform av uppfinningen utnyttjar en fluorhaltig gas, som reagerar med en organotenn- ånga vid upphettning till bildning av tennfluoridànga. Så- lunda kan exempelvis d-fluoralkylhalogenider, företrädesvis sådana i vilka alkylgruppen har 4 kolatomer eller färre, sådana gaser som jodtrifluormetan, CF3I, CF3CF2I, C3F7I och liknande, blandas med organotennångor, exempelvis tetrametyl- tennånga,(CH3)4Sn, vid rumstemperatur, dvs. till 32oC, i synnerhet till en temperatur av 65°C, utan reaktion. Vidare .,_..,._.... ........-. _ f -_~,..> _.».f ».r.--.>.>m<.:-~. s-»nv-n: fl-.tx _ f/...ïfi fl-rAuv-...i v, 7819975-ål lO är fluoralkylbromider, såsom CF3Br, C2F5Br och liknande, anffin vändbara såsom fluorhaltiga gaser. De är mindre reaktiva och ca 10 till 20 gånger mer erfordras i reaktionsmedelsgasen, men de är mycket mindre dyrbara. Detta är speciellt överraskande, eftersom sådana föreningar angetts vara inerta. Fluoralkyl- klorider föredrages icke för användning, eftersom dessa reak- tivitet är väsentligt lägre än bromidernas.A particularly advantageous second embodiment of the invention utilizes a fluorine-containing gas which reacts with an organotin vapor upon heating to form tin fluoride vapor. Thus, for example, d-fluoroalkyl halides, preferably those in which the alkyl group has 4 carbon atoms or less, such gases as iodine trifluoromethane, CF 3 I, CF 3 CF 2 I, C 3 F 7 I and the like, can be mixed with organotin vapors, for example tetramethylene vapor, (CH 3) 4 Sn, at room temperature. i.e. to 32 ° C, in particular to a temperature of 65 ° C, without reaction. Further., _ .., ._.... ........-. _ f -_ ~, ..> _. ». f» .r .--.>.> m <.: - ~. s- »nv-n: fl-.. They are less reactive and about 10 to 20 times more are required in the reactant gas, but they are much less expensive. This is particularly surprising since such compounds are said to be inert. Fluoroalkyl chlorides are not preferred for use, as these reactivity is significantly lower than that of bromides.
När en sådan ångblandning närmar sig den upphettade ytan äger reaktion rum i gasfasen, så att de önskade tenn-fluorbind- ningarna slutligen bildas. Även om reaktionssekvensen är komplicerad, antager man att denna börjar med sådana reaktioner _ som CFBI + R4Sn-àR3SnCF3 + RI till bildning av organotennfluoralkyl R3SnCF3 i ångform i området nära gränsytan med den heta ytan, där de verkar såsom fluordopningsmedel för den tillväxande tennoxidfilmen på samma sätt som enligt den första utföringsformen.As such a vapor mixture approaches the heated surface, reaction takes place in the gas phase, so that the desired tin-fluorine bonds are finally formed. Although the reaction sequence is complicated, it is believed to begin with such reactions as CFBI + R 4 Sn-α R 3 SnCF 3 + R 1 to form organotin fluoroalkyl R 3 SnCF 3 in vapor in the region near the hot surface interface, where they act as fluorine dopants for the growing same tin oxide film. manner as in the first embodiment.
Vissa andra fluorhaltiga gaser är även verksamma enligt denna andra utföringsform av uppfinningen. Sålunda är exempelvis svavelkloridpentafluorid SF5Cl en verksam fluordonatorgas liksom svavelbromidpentafluorid SF5Br.Some other fluorine-containing gases are also active according to this second embodiment of the invention. Thus, for example, sulfur chloride pentafluoride SF5Cl is an effective fluorine donor gas as is sulfur bromide pentafluoride SF5Br.
Pâ likartat sätt verkar trifluormetylsvavelpentafluorid CF3SF5 i gasform till bildning av tenn-fluoridbindningar genom gas- fasreaktion.Similarly, trifluoromethyl sulfur pentafluoride CF3SF5 acts in gaseous form to form tin-fluoride bonds by gas phase reaction.
Fördelen med denna andra utföringsform är att fluordonatorn utgöres av en gas, och processen åskådliggöres vidare på figur 2. De föredragna gaserna är CF3I och CF3Br, som är icke-korrosiva, obrännbara, icke väsentligt giftiga och kom- mersiellt lättillgängliga. SF5Cl och SF5Br är starkt giftiga och är därför mindre önskvärda för användning. CF3SF5 är ogiftigt men något mindre reaktivt än CF3I.The advantage of this second embodiment is that the fluorine donor is a gas, and the process is further illustrated in Figure 2. The preferred gases are CF3I and CF3Br, which are non-corrosive, non-combustible, non-substantially toxic and commercially readily available. SF5Cl and SF5Br are highly toxic and are therefore less desirable for use. CF3SF5 is non-toxic but slightly less reactive than CF3I.
Avsättningsprocessen kan förenklas ytterligare, såsom visas på figur 3, om gasblandningarna förblandas och lagras i en tryck- . ....~..... ._ u... _......-_._.- 7816575-s ll gascylinder 19. För säker lagring och användning måste den oxiderbara föreningen givetvis hållas vid sådan koncentration, att den icke kan bilda en explosiv blandning. Exempelvis ut- gör den lägre explosionsgränsen för tetrametyltenn i luft ca l,9 %. Koncentrationer som använts för kemisk ângavsätt- ning är lägre än hälften av denna halt. Dessutom verkar användning av CF3I och CF3Br såsom fluordopningsmedel även såsom flammotverkande medel.The deposition process can be further simplified, as shown in Figure 3, if the gas mixtures are premixed and stored in a pressure vessel. .... ~ ..... ._ u ... _......-_._.- 7816575-s ll gas cylinder 19. For safe storage and use, the oxidizable compound must of course be kept at such a concentration , that it can not form an explosive mixture. For example, the lower explosion limit for tetramethyltin in air is about 1.9%. Concentrations used for chemical vapor deposition are less than half of this content. In addition, the use of CF3I and CF3Br as fluorine dopants also acts as flame retardants.
Filmer framställda enligt uppfinningen har visat sig ha infra- rödreflexionsförmåga av 90 % eller mer uppmätt, såsom är känt inom tekniken, vid den konventionella ljusvåglängden lO,um _ som är karakteristisk för termisk infrarödstrålning vid rums- temperatur. Denna reflexionsförmåga av 90 % kan jämföras med reflexionsförmågan 80 %, som hittills uppnåtts med användning av tennoxidbeläggningar. Vid vanlig användning har dessa infrarödreflekterande skikt en tjocklek av ca 0,2 till l/rm och tjocklekar mellan 0,3 och 0,5/am är typiska.Films made according to the invention have been found to have infrared reflectivity of 90% or more measured, as is known in the art, at the conventional light wavelength 10 .mu.m, which is characteristic of thermal infrared radiation at room temperature. This reflectivity of 90% can be compared with the reflectivity of 80%, which has hitherto been achieved using tin oxide coatings. In normal use, these infrared reflective layers have a thickness of about 0.2 to 1 / rm and thicknesses between 0.3 and 0.5 / am are typical.
För att mer kvantitativt känneteckna fluordopningsmedels- halterna i filmerna uppmättes infrarödreflexionsförmågan inom vâglängdsintervallet 2,5;Lm till 40,um. Genom inpassning av dessa värden i teoretiska kurvor, såsom utförligare beskrives av R. Groth, E. Kauer och P.C. van den Linden, "Optical Effects of Free Carriers in SnO2 Layers", Zeitschrift für Naturforschung, volym 179, sid. 789-793 (1962), erhölls värden för koncentrationen av fria elektroner i filmerna. De er- hållna värdena låg inom intervallet från 1020 cm-3 till lO2l cm_3 och ökade regelbundet med ökande halter av fluor- dopningsmedlet. Teoretiskt skall en fri elektron avges för varje fluoratom som ersättes med en syreatom i gittret. Denna hypotes verifierades med "Auger Electron Spectroscopic"- -mätningar av den totala fluorhalten i vissa av filmerna, som gav fluorhalter överensstämmande med frielektronkoncentra- tionerna inom gränserna för försöksnoggrannheten. Denna överensstämmelse anger att större delen av den införlivade fluormängden är elektriskt aktiv. 7810973-5 12 Infrarödreflexionsförmågan vid lO,um samt även den elektriska bulkkonduktiviteten hos filmerna visade sig vara maximala vid!- en dopningshalt av ca l,5 - 2 % fluorsubstitution för syre.In order to more quantitatively characterize the fluorine dopant contents in the films, the infrared reflectivity was measured in the wavelength range 2.5; Lm to 40 .mu.m. By fitting these values into theoretical curves, as described in more detail by R. Groth, E. Kauer and P.C. van den Linden, "Optical Effects of Free Carriers in SnO2 Layers", Zeitschrift für Naturforschung, volym 179, sid. 789-793 (1962), values for the concentration of free electrons in the films were obtained. The values obtained ranged from 1020 cm-3 to 1020 cm-3 and increased regularly with increasing levels of the fluorine dopant. Theoretically, a free electron should be emitted for each fluorine atom that is replaced by an oxygen atom in the lattice. This hypothesis was verified by Auger Electron Spectroscopic measurements of the total fluorine content of some of the films, which gave fluorine contents consistent with the free electron concentrations within the limits of the experimental accuracy. This conformity indicates that the majority of the incorporated fluorine amount is electrically active. The infrared reflectivity at 10 .mu.m and also the electrical bulk conductivity of the films were found to be maximum at a doping content of about 1.2 - 2% fluorine substitution for oxygen.
Dessa maxima är mycket breda och i det närmaste maximal kon- duktivitet och reflexionsförmåga uppvisas av filmer med l till 2,5 % fluor. Vidare förefinnes även en svag, allmän absorp- tion inom hela det synliga våglängdsområdet, som ökar direkt med fluorhalten. För framställning av filmer med hög elekt- risk konduktivitet och hög synlig transparens är därför en fluorhalt i filmen av ca 1 % (dvs. förhållande fluorzsyre i filmen 0,01) särskilt önskvärd. Detta optimum varierar emel- lertid i viss grad beroende på spektralfördelningen av _ intresse för en given användning. Genom variering av halten av fluordopningsmedel kan man med rutinförsök lätt fastställa den optimala halten för en viss användning.These maxima are very broad and almost maximum conductivity and reflectivity are shown by films with 1 to 2.5% fluorine. Furthermore, there is also a weak, general absorption within the entire visible wavelength range, which increases directly with the fluorine content. Therefore, for the production of films with high electrical conductivity and high visible transparency, a fluorine content in the film of about 1% (ie the ratio of fluoric acid in the film 0.01) is particularly desirable. This optimum, however, varies to some extent depending on the spectral distribution of interest for a given use. By varying the content of fluorine dopants, it is possible with routine experiments to easily determine the optimal content for a certain use.
Halter av fluordopningsmedel överstigande 3 % kan lätt åstad- kommas i filmerna med användning av metoder enligt uppfin- ningen. Resultaten vid tidigare kända metoder har icke över- stigit l % och enligt tidigare uppfattning, såsom angivits i det föregående, har detta ansetts vara löslighetsgränsen för fluor. Även om så höga dopningshalter icke erfordras för framställning av optimal infrarödreflexionsförmåga eller elektrisk konduktivitet kan de gråa filmer som framställes vid dopningshalter av 2 % eller mer vara användbara på glas avsedda för arkitekturändamål, för begränsning av solvärme- tillförseln i luftkonditionerade byggnader. Vid sådan an- vändning sänkes dopningshalten vid ytan av filmen lämpligen till ca 2 % för åstadkommande av maximal infrarödreflexions- förmåga.Concentrations of fluorine dopants in excess of 3% can be easily achieved in the films using methods according to the invention. The results of previously known methods have not exceeded 1% and in the previous opinion, as stated above, this has been considered to be the solubility limit for fluorine. Although such high doping levels are not required to produce optimum infrared reflectivity or electrical conductivity, the gray films produced at doping levels of 2% or more may be useful on glass for architectural purposes, to limit the supply of solar heat in air-conditioned buildings. In such use, the doping content at the surface of the film is suitably lowered to about 2% to achieve maximum infrared reflectivity.
Med användning av de uppmätta elektronkoncentrationerna och värdena på elektriska ledningsförmågan kan elektrondrift- rörligheterna erhållas. För olika filmer beräknades värden från 50 till 70 cmz/volt-sekund på detta sätt. Tidigare erhållna rörlighetsvärden för tennoxidfilmer har varierat från 5 till 35 cmz/volt-sekund. Det antages att filmer enligt uppfinningen är de första filmer som uppvisar rörlighetsvärden . ......._........-_-..-».. -:-.~..->.«»~--i-~V1. ...n-HW.. ma... 7810973-3 13 överstigande 40 cm2/volt-sekund. Dessa värden åskådliggör på_ ett annat sätt den överlägsna kvaliteten hos förfarandet enligt uppfinningen och de filmer som framställes med detta.Using the measured electron concentrations and the values of the electrical conductivity, the electron operating motives can be obtained. For different films, values from 50 to 70 cmz / volt-second were calculated in this way. Previously obtained mobility values for tin oxide films have varied from 5 to 35 cmz / volt-second. It is believed that films of the invention are the first films to exhibit mobility values. ......._........-_-..- ».. -: -. ~ ..->.« »~ --I- ~ V1. ... n-HW .. ma ... 7810973-3 13 exceeding 40 cm2 / volt-second. These values illustrate in another way the superior quality of the process according to the invention and the films produced therewith.
Förfarandet enligt uppfinningen är även i hög grad lämpligt för användning vid framställning av nya anordningar, exempelvis sådana med elektronledande skikt vid tillverkning av halv- ledare (exempelvis integrerade kretsar och liknande) samt även framställning av värmereflekterande transparenta föremål, såsom fönster.The method according to the invention is also highly suitable for use in the manufacture of new devices, for example those with electron-conducting layers in the manufacture of semiconductors (for example integrated circuits and the like) as well as the manufacture of heat-reflecting transparent objects, such as windows.
Den mest fördelaktiga utföringsformen av uppfinningen är en _ utföringsform varvid organotennfluoridföreningen med tenn- -fluorbindning bringas att sönderdelas vid substratet omedel- bart efter bildningen. Denna sönderdelning äger företrädesvis rum i en smal reaktionszon, som huvudsakligen upphettas till sönderdelningstemperaturen genom värme från substratet självt.The most advantageous embodiment of the invention is an embodiment in which the organotin fluoride compound with tin-fluorine bond is caused to decompose at the substrate immediately after the formation. This decomposition preferably takes place in a narrow reaction zone, which is mainly heated to the decomposition temperature by heat from the substrate itself.
För att närmare åskådliggöra uppfinningen anges i det följande utföringsexempel på utföringsformer av förfarandet enligt uppfinningen och de därmed framställda produkterna.In order to further illustrate the invention, the following are exemplary embodiments of embodiments of the method according to the invention and the products produced therewith.
Om icke annat anges genomfördes de i det följande angivna exemplen med följande allmänna tillvägagångssätt: Exempel l.Unless otherwise indicated, the following examples were performed using the following general procedure: Example 1.
Förfarandet exemplifieras med ett försök med användning av anordningen enligt figur l för framställning av en gasström, som innehåller l % tetrametyltenn (CH3)4Sn, 0,02 % trimetyl- trifluormetyltenn (CH3)3SnCF3, 10 % kväve såsom bärargas samt resten syrgas. Den erhållna strömmen föres över en pyrex- -glasplatta som har en diameter av 15 cm och hâlles vid 500°C under ca 5 minuters avsättningstid. Gasflödet uppgår till ca 400 cm3 per minut. Detta gasflöde motsvarar ett gasutbyte i tratten 70 av ca ett gasutbyte per två minuter. En trans- parent film med en tjocklek av ca llflm avsättes. Filmen upp- visar ett elektriskt motstånd av 2 ohm per kvadrat motsvarande en volymresistivitet av 0,0002 ohm-cm. Denna film uppmätes \J OO ...s CD \O ,\J 04 I 04 14 ha ett förhållande fluorzsyre av ca 0,017 och en driftrörlig- het av ca 50 cmz/volt-sekund.The process is exemplified by an experiment using the apparatus of Figure 1 to produce a gas stream containing 1% tetramethyltin (CH 3) 4 Sn, 0.02% trimethyltrifluoromethyltin (CH 3) 3 SnCF 3, 10% nitrogen as the carrier gas and the remainder oxygen. The resulting stream is passed over a pyrex glass plate having a diameter of 15 cm and kept at 500 ° C for about 5 minutes of deposition. The gas flow amounts to about 400 cm3 per minute. This gas flow corresponds to a gas exchange in the funnel 70 of about one gas exchange per two minutes. A transparent film with a thickness of about 11 m is deposited. The film exhibits an electrical resistance of 2 ohms per square corresponding to a volume resistivity of 0.0002 ohm-cm. This film is measured to have a fluoric acid ratio of about 0.017 and an operating mobility of about 50 cm 2 / volt-second.
Exempel 2.Example 2.
Vid upprepande av försöket enligt exempel 1 med användning av ett natriumfritt kiselsubstrat sjunker motståndsvärdet till ca 1 ohm per kvadrat, dvs. ca hälften av värdet av resistivi- teten som uppnås med ett natriumhaltigt substrat.When repeating the experiment of Example 1 using a sodium-free silicon substrate, the resistance value drops to about 1 ohm per square, i.e. about half the value of the resistivity achieved with a sodium-containing substrate.
Exempel 3.Example 3.
En fördelaktig utföringsform av förfarandet kan åskådliggöras med en process med utnyttjande av den på figur 2 visade anord- _ ningen. Den erhållna gasblandningen utgöres av l % tetra- metyltenn (CH3)4Sn, 0,2 % jodtrifluormetan CF3I, 20 % kväve- bärargas samt resten syre. Filmer avsatta på pyrex-glas- substrat visade samma elektriska egenskaper som enligt exempel l.An advantageous embodiment of the method can be illustrated by a process using the device shown in Figure 2. The resulting gas mixture consists of 1% tetramethyltin (CH3) 4Sn, 0.2% iodine trifluoromethane CF3I, 20% nitrogen carrier gas and the remainder oxygen. Films deposited on pyrex glass substrates showed the same electrical properties as in Example 1.
Exempel 4.Example 4.
Den förenklade anordningen enligt figur 3 användes, varvid man bereder den i exempel 3 beskrivna blandningen i en tryckgas- cylinder 19. Resultaten är identiska med de enligt exempel 3 erhållna. Efter en månads lagring i gascylindern upprepades försöket varvid man erhöll identiska resultat. Detta visar stabiliteten och lagringslivslängden hos blandningen.The simplified device according to Figure 3 was used, preparing the mixture described in Example 3 in a pressurized gas cylinder 19. The results are identical to those obtained according to Example 3. After one month of storage in the gas cylinder, the experiment was repeated to obtain identical results. This shows the stability and shelf life of the mixture.
Exempel 5.Example 5.
Försöket enligt exempel 3 upprepas med undantag av att av- sättningen avbrytes när stannioxidfilmen har en tjocklek av O,5;um Den erhållna stannioxidfilmen har en infraröd- reflexionsförmåga av ca 90 %.The experiment of Example 3 is repeated except that the deposition is interrupted when the stannous oxide film has a thickness of 0.5 .mu.m. The obtained stannous oxide film has an infrared reflectivity of about 90%.
Exempel 6 - 13.Examples 6 - 13.
De i det följande angivna gaserna användes samtliga såsom ersättning, i ekvimolära mängder, för CF3I vid förfarandet enligt exempel 3 (med undantag av att koncentrationen av fluordopningsmedel ökas 15 gånger enligt exemplen 6, 7, 8 och l3). Mycket god ledningsförmåga och reflexionsförmâga för i ,c,..., -..i ,_ .>_-_.~ _. _. . , eaaq-a -n-w. .www-- w-n - .vnøvnflunvuwfqxïqrmflßlhiæråä "751 0973-3 15 infraröd strålning erhålles.The gases listed below were all used as a replacement, in equimolar amounts, for CF3I in the procedure of Example 3 (except that the concentration of fluorine dopant was increased 15-fold according to Examples 6, 7, 8 and 13). Very good conductivity and reflectivity for i, c, ..., - .. i, _.> _-_. ~ _. _. . , eaaq-a -n-w. .www-- w-n - .vnøvn fl unvuwfqxïqrm fl ßlhiæråä "751 0973-3 15 infrared radiation is obtained.
Exempel Gas Exempel Gas 6 CF3Br lO C3F7I 7 C2F5Br ll SF5Br 8 C3F7Br 12 SF5Cl 9 CZFSI 13 CF3SF5 Konventionella fotoelektriska celler med kisel ("so1celler") har hittills uppvisat typiska ytresistensvärden av 50 - 100 ohm per kvadrat. För att man skall erhålla ett acceptabelt lågt totalt cellmotstånd avsättes ett metallgaller med ett _ mellanrum av l eller 2 mm på kiselytan. Genom avsättning av ett fluordopat tennoxidskikt med ett skiktmotstånd av ca 0,5 ohm per kvadrat (ca 2/nn tjockt) på cellytan kan mel- lanrummet i metallgallret ökas till ca 10 mm med en motsva- rande minskning av kostnaden för gallret. Alternativt kan gallerstorleken hållas ringa och cellen kan härvid fungera effektivt även när solskenet koncentrerats med en faktor av ca 100, förutsatt att tillfredsställande kylning av cellen upprätthålles.Example Gas Example Gas 6 CF3Br 10 C3F7I 7 C2F5Br ll SF5Br 8 C3F7Br 12 SF5Cl 9 CZFSI 13 CF3SF5 Conventional photoelectric cells with silicon ("so1 cells") have hitherto shown typical surface resistance values of 50 - 100 ohms per square. In order to obtain an acceptably low total cell resistance, a metal grid with a spacing of 1 or 2 mm is deposited on the silicon surface. By depositing a fluorine-doped tin oxide layer with a layer resistance of about 0.5 ohm per square (about 2 / nn thick) on the cell surface, the gap in the metal grid can be increased to about 10 mm with a corresponding reduction in the cost of the grid. Alternatively, the grid size can be kept small and the cell can function efficiently even when the sunshine is concentrated by a factor of about 100, provided that satisfactory cooling of the cell is maintained.
En schematisk sektion 100 genom en sådan cell visas på figur 4, varvid ett skikt 102 med tjockleken 2,um av n-SnO2 (fluor- dopat material enligt uppfinningen användes), ett skikt 104 med tjockleken 0,4,um av n-kisel (fosfordopat kisel av tidi- gare känd typ), ett skikt 106 med tjockleken 0,1 mm av p-kisel (bordopat kisel av känd typ) är förenade till ett aluminiumskikt 108, som verkar såsom elektrod. Metallgaller 110 är anordnade med ett inbördes avstånd av ca 10 mm. Trots detta erhålles mycket gott resultat.A schematic section 100 through such a cell is shown in Figure 4, with a layer 102 having a thickness of 2 .mu.m of n-SnO2 (fluorine-doped material according to the invention being used), a layer 104 having a thickness of 0.4 .mu.m of n-silicon (phosphorus-doped silicon of the prior art type), a layer 106 with a thickness of 0.1 mm of β-silicon (boron-doped silicon of known type) are joined to an aluminum layer 108, which acts as an electrode. Metal grilles 110 are arranged with a mutual distance of about 10 mm. Despite this, very good results are obtained.
De'påförda skikten kan användas vid framställning av andra halvledarprodukter, exempelvis ledare eller resistorer. Tenn- oxidbeläggningar har använts för detta ändamål i integrerade kretsar. Den förbättrade konduktiviteten tillåter mer om- fattande användning av detta material. Sålunda kan icke endast skiktmotståndsområdet utvidgas till mycket lägre värden 7810975-3 16 (exempelvis ca 5 ohm per kvadrat eller mindre) än vad som hittills varit möjligt, men man kan även åstadkomma avsätt-kr ning av skiktet i samma anordning som användes exempelvis för tillväxt av epitaxialt kisel. Detta eliminerar dyrbar och besvärlig tömning, rengöring och beskickning såsom steg mellan avsättningsoperationerna.The applied layers can be used in the manufacture of other semiconductor products, for example conductors or resistors. Tin oxide coatings have been used for this purpose in integrated circuits. The improved conductivity allows more extensive use of this material. Thus, not only can the layer resistance range be extended to much lower values (e.g. about 5 ohms per square or less) than has hitherto been possible, but one can also achieve deposition of the layer in the same device used for growth, for example. of epitaxial silicon. This eliminates costly and cumbersome emptying, cleaning and loading as a step between the deposition operations.
De resistivitetsvärden som erhålles för den fluordopade tenn- 4 Ohm-cm, vilket är jämför- oxiden på kiselsubstrat är ca 10- bart med värdet för förångad tantalmetall, som i vissa fall användes såsom förbindelse i integrerade kretsar. Den goda överensstämmelsen mellan värmeutvidgningskoefficienterna för tennoxid och kisel tillåter avsättning av tjocka skikt utan väsentliga spänningar.The resistivity values obtained for the fluorine-doped tin-4 Ohm-cm, which is the comparative oxide on silicon substrate, are about 10-bar with the value for vaporized tantalum metal, which in some cases is used as a connection in integrated circuits. The good agreement between the coefficients of thermal expansion of tin oxide and silicon allows the deposition of thick layers without significant stresses.
Figur 6 visar den elektriska ledningsförmågan hos den fluor- dopade stannioxidfilmen såsom funktion av uppmätt förhållande fluor:syre i filmen för avsättningstemperaturer av 480 och soo°c.Figure 6 shows the electrical conductivity of the fluorine-doped stannous oxide film as a function of the measured fluorine: oxygen ratio in the film for deposition temperatures of 480 and 50 ° C.
På figur 7 visas infrarödreflexionsförmågan hos de fluor- dopade stannioxidfilmerna såsom en funktion av det uppmätta förhållandet fluor:syre i filmen för avsättningstemperaturerna 480 och 5oo°c.Figure 7 shows the infrared reflectivity of the fluorine-doped stannous oxide films as a function of the measured fluorine-oxygen ratio in the film for the deposition temperatures of 480 and 50 ° C.
På figurerna 6 och 7 visas även (l) konduktiviteten hos tidi- gare kända dyrbara indiumoxidmaterial samt såsom beskrives i Philips Technical Review, vol. 29, sid. 17 (1968) av van Boort och Groth samt (2) de bästa tidigare kända värdena för konduk- tivitet och reflexionsförmåga hos dopade stannioxidbelägg- ningar. Även om ett flertal utföringsformer enligt uppfinningen beskrivits och åskådliggjorts, är det uppenbart för fack- mannen att en mångfald förändringar och modifikationer kan tillämpas utan att man avviker från uppfinningstanken.Figures 6 and 7 also show (1) the conductivity of previously known expensive indium oxide materials and as described in Philips Technical Review, vol. 29, p. 17 (1968) by van Boort and Groth and (2) the best previously known values for conductivity and reflectivity of doped stannous oxide coatings. Although a number of embodiments according to the invention have been described and illustrated, it will be apparent to those skilled in the art that a variety of changes and modifications may be practiced without departing from the spirit of the invention.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB7841384A GB2033357B (en) | 1978-10-20 | 1978-10-20 | Processes for the production of tin oxide coatings and articles having such coatings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE7810973L SE7810973L (en) | 1980-06-23 |
SE431321B true SE431321B (en) | 1984-01-30 |
Family
ID=10500482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE7810973A SE431321B (en) | 1978-10-20 | 1978-10-20 | FORMULA WITH A FLUOREDOP STANNY OXIDE MOVIE AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JPS5558363A (en) |
BE (1) | BE871408A (en) |
BR (1) | BR7806939A (en) |
CA (1) | CA1121666A (en) |
CH (1) | CH640276A5 (en) |
DE (1) | DE2845782A1 (en) |
FI (1) | FI64128C (en) |
FR (1) | FR2439240A1 (en) |
GB (1) | GB2033357B (en) |
IT (1) | IT1109618B (en) |
NL (1) | NL191210C (en) |
NO (1) | NO144140C (en) |
SE (1) | SE431321B (en) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6018090B2 (en) * | 1979-10-03 | 1985-05-08 | 日本板硝子株式会社 | Method of forming conductive thin film |
CA1171505A (en) * | 1980-07-23 | 1984-07-24 | Katherine V. Clem | Conductive elements for photovoltaic cells |
US4377613A (en) * | 1981-09-14 | 1983-03-22 | Gordon Roy G | Non-iridescent glass structures |
DE3300449A1 (en) * | 1983-01-08 | 1984-07-12 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRODE FOR A HIGH PRESSURE GAS DISCHARGE LAMP |
JPS59190219A (en) * | 1983-04-12 | 1984-10-29 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Method for forming tin oxide film on substrate |
JPS6273783A (en) * | 1985-09-27 | 1987-04-04 | Taiyo Yuden Co Ltd | Amorphous semiconductor solar cell |
GB8624825D0 (en) * | 1986-10-16 | 1986-11-19 | Glaverbel | Vehicle windows |
GB8630791D0 (en) * | 1986-12-23 | 1987-02-04 | Glaverbel | Coating glass |
JPH07112076B2 (en) * | 1987-05-07 | 1995-11-29 | 日本板硝子株式会社 | Transparent conductive film body having a two-layer structure |
JPH021104A (en) * | 1988-03-08 | 1990-01-05 | Taiyo Yuden Co Ltd | Electric double layer capacitor |
JPH01227418A (en) * | 1988-03-08 | 1989-09-11 | Taiyo Yuden Co Ltd | Electric double layer capacitor |
DE4243382C2 (en) * | 1992-02-27 | 1994-06-09 | Siemens Ag | Circuit arrangement for controlling the discharge of a capacitor |
DE4303074C2 (en) * | 1992-02-27 | 1994-05-19 | Siemens Ag | Circuit arrangement for controlling the charge of a capacitor |
DE4213747A1 (en) * | 1992-04-25 | 1993-10-28 | Merck Patent Gmbh | Electroconductive pigment with outer coating of tin or titanium di:oxide - is doped with halogen on opt. coated metal, metal oxide, silica or silicate substrate and used in plastics or lacquer |
DE4337986C2 (en) * | 1993-11-06 | 1996-06-05 | Schott Glaswerke | Uses of Sn (IV) carboxylates as starting compounds for immersion solutions for the production of transparent, electrically conductive one-component layers from pure or doped SnO¶2¶ on glass substrates |
US5698262A (en) | 1996-05-06 | 1997-12-16 | Libbey-Owens-Ford Co. | Method for forming tin oxide coating on glass |
DE19801861C2 (en) * | 1998-01-20 | 2001-10-18 | Schott Glas | Process for producing a hollow, internally coated molded glass body |
DE19810848A1 (en) * | 1998-02-06 | 1999-08-12 | Heinz Zorn | Mirror heater |
DE19844046C2 (en) * | 1998-09-25 | 2001-08-23 | Schott Glas | Multi-pane insulating glass |
US20030165731A1 (en) * | 2002-03-01 | 2003-09-04 | Gayatri Vyas | Coated fuel cell electrical contact element |
US7372610B2 (en) | 2005-02-23 | 2008-05-13 | Sage Electrochromics, Inc. | Electrochromic devices and methods |
JP2007242340A (en) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Fujikura Ltd | Transparent conductive substrate, its manufacturing method and its manufacturing apparatus |
DE102014220575A1 (en) * | 2014-10-10 | 2015-10-29 | Siemens Vai Metals Technologies Gmbh | Refractory component for lining a metallurgical vessel |
US10221201B2 (en) * | 2015-12-31 | 2019-03-05 | Praxair Technology, Inc. | Tin-containing dopant compositions, systems and methods for use in ION implantation systems |
JP7129310B2 (en) * | 2018-10-17 | 2022-09-01 | 株式会社カネカ | Evaporation equipment |
WO2023214161A1 (en) * | 2022-05-03 | 2023-11-09 | Pilkington Group Limited | Method of forming a tin oxide coating |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2566346A (en) * | 1948-09-08 | 1951-09-04 | Pittsburgh Plate Glass Co | Electroconductive products and production thereof |
US2651585A (en) * | 1949-06-25 | 1953-09-08 | Pittsburgh Plate Glass Co | Production of electroconductive articles |
US3107177A (en) * | 1960-01-29 | 1963-10-15 | Pittsburgh Plate Glass Co | Method of applying an electroconductive tin oxide film and composition therefor |
US3705054A (en) * | 1967-01-25 | 1972-12-05 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of applying coatings of tin oxide upon substrates |
US3667814A (en) * | 1970-09-04 | 1972-06-06 | Alfred Krivda | Vacuum loader |
BE788501A (en) * | 1971-09-17 | 1973-01-02 | Libbey Owens Ford Co | PROCESS FOR APPLYING TIN OXIDE COATINGS TO TRANSPARENT SUBSTRATES |
US3766053A (en) * | 1972-06-29 | 1973-10-16 | Nalco Chemical Co | Corrosion inhibitors for refining & petrochemical processing equipment |
US3949259A (en) * | 1973-08-17 | 1976-04-06 | U.S. Philips Corporation | Light-transmitting, thermal-radiation reflecting filter |
-
1978
- 1978-10-20 GB GB7841384A patent/GB2033357B/en not_active Expired
- 1978-10-20 NO NO783553A patent/NO144140C/en unknown
- 1978-10-20 BE BE191237A patent/BE871408A/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-20 IT IT69421/78A patent/IT1109618B/en active
- 1978-10-20 FR FR7829935A patent/FR2439240A1/en active Granted
- 1978-10-20 SE SE7810973A patent/SE431321B/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-20 CA CA000313867A patent/CA1121666A/en not_active Expired
- 1978-10-20 CH CH1088078A patent/CH640276A5/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-20 NL NL7810511A patent/NL191210C/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-20 JP JP12943078A patent/JPS5558363A/en active Granted
- 1978-10-20 BR BR7806939A patent/BR7806939A/en unknown
- 1978-10-20 FI FI783195A patent/FI64128C/en not_active IP Right Cessation
- 1978-10-20 DE DE19782845782 patent/DE2845782A1/en active Granted
-
1988
- 1988-02-16 JP JP63033830A patent/JPS63245813A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2845782A1 (en) | 1980-04-30 |
JPS649399B2 (en) | 1989-02-17 |
JPS5558363A (en) | 1980-05-01 |
GB2033357B (en) | 1983-01-06 |
JPS6361388B2 (en) | 1988-11-29 |
NO783553L (en) | 1980-04-22 |
DE2845782C2 (en) | 1990-04-19 |
GB2033357A (en) | 1980-05-21 |
BE871408A (en) | 1979-04-20 |
IT7869421A0 (en) | 1978-10-20 |
CH640276A5 (en) | 1983-12-30 |
FR2439240A1 (en) | 1980-05-16 |
FI783195A (en) | 1980-04-21 |
JPS63245813A (en) | 1988-10-12 |
FR2439240B1 (en) | 1984-06-29 |
BR7806939A (en) | 1980-04-22 |
SE7810973L (en) | 1980-06-23 |
NO144140C (en) | 1981-07-01 |
NL191210C (en) | 1995-03-16 |
NL7810511A (en) | 1980-04-22 |
FI64128B (en) | 1983-06-30 |
IT1109618B (en) | 1985-12-23 |
NL191210B (en) | 1994-10-17 |
FI64128C (en) | 1983-10-10 |
NO144140B (en) | 1981-03-23 |
CA1121666A (en) | 1982-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE431321B (en) | FORMULA WITH A FLUOREDOP STANNY OXIDE MOVIE AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION | |
US4146657A (en) | Method of depositing electrically conductive, infra-red reflective, transparent coatings of stannic oxide | |
US4265974A (en) | Electrically conductive, infrared reflective, transparent coatings of stannic oxide | |
USRE31708E (en) | Method of depositing electrically conductive, infra-red reflective, transparent coatings of stannic oxide | |
US3944684A (en) | Process for depositing transparent, electrically conductive tin containing oxide coatings on a substrate | |
Kane et al. | Chemical vapor deposition of transparent electrically conducting layers of indium oxide doped with tin | |
JP5700683B2 (en) | Method for forming coating on glass product and method for producing coated glass product | |
KR100577945B1 (en) | Method for Forming Tin Oxide Coating on Glass | |
US5124180A (en) | Method for the formation of fluorine doped metal oxide films | |
RU2447030C2 (en) | Method of making glass article with doped zinc oxide coating, having low resistivity, and coated glass article made using said method | |
US20120097222A1 (en) | Transparent conducting oxide films with improved properties | |
JP4468894B2 (en) | Transparent conductive substrate, manufacturing method thereof, and photoelectric conversion element | |
KR19990064217A (en) | Coating method of glass | |
JP6039402B2 (en) | Method for making zinc oxide coated article | |
JPS61227946A (en) | Electroconductive glass | |
JP2009536144A (en) | Method for depositing a zinc oxide coating on a substrate | |
US4705701A (en) | Conductive tin oxide methods | |
EP0158399A2 (en) | Liquid coating composition for producing high quality, high performance fluorine-doped tin oxide coatings | |
JP3984404B2 (en) | Glass plate with conductive film, method for producing the same, and photoelectric conversion device using the same | |
JP2005029464A (en) | Glass plate with thin film, its production method, and photoelectric conversion device using the glass plate | |
IE47459B1 (en) | Processes for the production of tin oxide coatings and articles having such coatings | |
JPH046796B2 (en) | ||
JPH07330336A (en) | Method for forming tin (iv) oxide film | |
DK156998B (en) | PROCEDURE FOR MAKING TRANSPARENT FILM OF STANNOXIDE ON A SUBSTRATE | |
JP3406693B2 (en) | Method for forming tin (IV) oxide film |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 7810973-3 Format of ref document f/p: F |
|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7810973-3 Format of ref document f/p: F |