[go: up one dir, main page]

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 PREPARATION

Info

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
Application number
SE7810973A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE7810973L (en
Inventor
Roy Gerald Gordon
Original Assignee
Roy Gerald Gordon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roy Gerald Gordon filed Critical Roy Gerald Gordon
Publication of SE7810973L publication Critical patent/SE7810973L/en
Publication of SE431321B publication Critical patent/SE431321B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G19/00Compounds of tin
    • C01G19/02Oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/23Oxides
    • C03C17/245Oxides by deposition from the vapour phase
    • C03C17/2453Coating containing SnO2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical 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
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40Oxides
    • C23C16/407Oxides of zinc, germanium, cadmium, indium, tin, thallium or bismuth
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C17/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H01C17/075Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques
    • H01C17/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques by chemical deposition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/20Light-sensitive devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus 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
    • H01J9/20Manufacture of screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored; Applying coatings to the vessel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M14/00Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof
    • H01M14/005Photoelectrochemical storage cells
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/138Manufacture of transparent electrodes, e.g. transparent conductive oxides [TCO] or indium tin oxide [ITO] electrodes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/013Heaters using resistive films or coatings
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV 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)

rr ,_ /a1n97s-3 PATENTKRAVrr, _ / a1n97s-3 PATENTKRAV 1. l. Föremål, k ä n n e t e c k n a t därav, att det inne- fattar ett företrädesvis transparent substrat, exempelvis glas, samt en fluordopad stannioxidfilm på detta, varvid koncentrationen av fria elektroner i stannioxidfilmen ligger inom området 1029-1021 cm_3 samt föremålet uppvisar en infra- rödreflexionsförmåga av ca 90 % och/eller en maximal yt- resistans av ca 5 ohm per kvadrat.1. An article, 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 1029-1021 cm -1 and the object having an infra - red reflectivity of about 90% and / or a maximum surface resistance of about 5 ohms per square. 2. Föremål enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att föremålet uppvisar en reflexionsförmåga för infra- rött av ca 90 %, varvid filmen uppvisar ett förhållande fluorzsyre av mellan ca 0,007 och 0,03.2. An article according to claim 1, characterized in that the article exhibits an infrared reflectivity of about 90%, the film having a fluoric acid ratio of between about 0.007 and 0.03. 3. Halvledande föremål enligt patentkravet 1 av den typ som användes i elektroniska kretsar och uppvisar en belägg- ning av fluordopad stannioxid, k ä n n e t e c k n a t därav, att föremålet uppvisar en resistans av mindre än ca 5 ohm per kvadrat och en bulkresistivitet i beläggningen av ca 10-4 ohm-cm.A semiconductor article according to claim 1 of the type used in electronic circuits and exhibiting a coating of fluorine doped stannous oxide, characterized in that the article exhibits a resistance of less than about 5 ohms per square and a bulk resistivity in the coating of about 10-4 ohm-cm. 4. Förfarande för påföring av en fluordopad stannioxid- film på ett upphettat substrat, k ä n n e t e c k n a t därav, att man intill en yta av substratet tillför en bland- ning innehållande (a) en gasformig förening innehållande tenn och fluor, som är fri från direkt fluor-tenn-bindning, (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) avpassas så att de förblir i gasfas samt (a) bringas att undergå omvandling vid upphettning till bildning av en andra fluorhaltig förening, som uppvisar en direkt fluor-tenn- -bindning när temperaturen hos den gasformiga.blandningen närmar sig temperaturen hos det upphettade substratet samt den omvandlade föreningen kvarhålles i ångfas tills den, 781097 -3 ig CJ tillsammans med den oxiderbara tennhaltiga föreningen, oxi- deras av den gasformiga syrekällan, till bildning av en fluordopad stannioxid som bringas till avsättning såsom film på det upphettade substratet.4. A method of applying a fluorine-doped stannous oxide film to a heated substrate, characterized in that a mixture containing (a) a gaseous compound containing tin and fluorine, which is free from direct contact, is applied to a surface of the substrate. fluorine-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 subjected to conversion upon heating to form a second fluorine-containing compound which exhibits a direct fluorine-tin bond as the temperature of the gaseous mixture approaches the temperature of the heated substrate and the The converted compound is retained in the 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. 5. sFörfarande enligt patentkravet 4 för framställning av transparenta filmer av stannioxid på ett upphettat substrat, k ä n n e t e c k n a t därav, att man använder en gas- blandning, som från början innehåller (1) en första fluorhaltig tennorganisk förening som är fri från direkt tenn-fluorbindning, (2) en oxiderbar tennförening och (3) en oxiderande gas,7 varvid man genomför följande steg: (a) omvandlar den första fluorhaltiga tennorganiska kompo- nenten i gasblandningen till en andra gasformig tenn- organisk fluorid med en direkt tenn-fluorbindning, (b) omedelbart oxiderar denna andra fluoridförening i omedelbar närhet av substratet, så att ett fluor- dopningsmedel erhålles i gasblandningen, och (c) bereder en fluordopad stannioxidfilm på det upphettade substratet genom samtidig avsättning på detta av den oxiderbara tennföreningen och fluordopningsmedlet.5. A process according to claim 4 for the production of transparent stannous films on a heated substrate, characterized in that a gas mixture is used which initially contains (1) a first fluorine-containing organotin compound which is free from direct tin. fluorine bond, (2) an oxidizable tin compound and (3) an oxidizing gas, 7 comprising the steps of: (a) converting the first fluorine-containing organotin component of the gas mixture to a second gaseous tin-organic fluoride with a direct tin-fluorine bond; , (b) immediately oxidizes this second fluoride compound in the immediate vicinity of the substrate, so that a fluorine dopant is obtained in the gas mixture, and (c) prepares a fluorine doped stannous oxide film on the heated substrate by co-depositing thereon the oxidizable tin compound and the fluorine dopant. 6. Förfarande enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den första gasformiga fluorhaltiga tenn- organiska föreningen beredes genom upphettning av en gas- blandning innehållande (a) en gas vald från gruppen bestående av CF3I, CF3Br och homologa alkyl-arfluorerade föreningar av CF3I, CF3Br och CF3SF5, SF5Br och SF5Cl, eller blandningar av dessa ämnen, och (b) den oxiderbara tennföreningen, varvid (a) och (b) är väsentligen inerta i förhållande till varandra vid temperaturer under ca 65°C.6. A process according to claim 5, characterized in that the first gaseous fluorine-organotinic compound is prepared by heating a gas mixture containing (a) a gas selected from the group consisting of CF 3 I, CF 3 Br and homologous alkyl-fluorinated compounds of CF 3 I, CF 3 Br and CF 3 SF 5, SF 5 Br and SF 5 Cl, or mixtures of these substances, and (b) the oxidizable tin compound, wherein (a) and (b) are substantially inert to each other at temperatures below about 65 ° C. 7. Förfarande enligt patentkravet 5 eller 6, k ä n n e - t e c k n a t därav, att omvandlingen av den första flyktiga fluorhaltiga tennorganiska föreningen, som är fri från direkt tenn-fluorbindning, till den gasformiga organotennfluorid- W 7840973-5 föreningen med direkt tenn-fluorbindning, åstadkommes vid upphettning av substratet.Process according to Claim 5 or 6, characterized in that the conversion of the first volatile fluorine-containing organotin compound, which is free from direct tin-fluorine bonding, into the gaseous organotin fluoride compound with direct tin-fluorine bonding , is achieved by heating the substrate. 8. Förfarande enligt patentkravet 4 för avsättning av filmer av fluordopad stannioxid på ett upphettat substrat, k ä n n e t e c k n a t därav, att man blandar a) en gasformig, fluorhaltig komponent och b) en gasformig, oxiderbar tennhaltig komponent och c) en gasformig, syrehaltig komponent och, eventuellt, d) inert bärargas, varvid dessa komponenter väljes så att de förblir i gasfas vid blandningstemperaturen samt att komponenten (a) och kom- ponenten (b) reagerar till bildning av en förening med en tenn-fluorbindning endast när gasblandningen upphettas till ca temperaturen hos det upphettade substratet, samt att före- ningen med tenn-fluorbindning och den syrehaltiga komponenten därefter reagerar till avsättning av filmen av fluordopad stannioxid på det upphettade substratet. 9. Förfarande enligt patentkravet 4 för avsättning av filmer av fluordopad stannioxid på ett upphettat substrat, k ä n n e t e c k n a t därav, att man blandar a) en gasformig, fluorhaltig komponent och b) en gasformig, oxiderbar tennhaltig komponent och c) en gasformig, syrehaltig komponent samt, eventuellt, d) inert bärargas, varvid dessa komponenter väljes så att de förblir i gasfas vid blandningstemperaturen och komponenten (a) samt kompo- nenten (b) reagerar till bildning av en förening med en tenn- -fluorbindning endast när gasblandningen upphettas till ca temperaturen hos det upphettade substratet, samt föreningen med tenn-fluorbindning och den syrehaltiga komponenten där- efter reagerar till avsättning av filmen av fluordopad stanni- oxid på det upphettade substratet samt komponenten (a) inne- håller en flyktig organotenn-fluorhaltig förening, som är fri från direkt tenn-fluorbindning men som vid upphettning under- går omfördelning till bildning av en direkt tenn-fluorbind- nin vid så hög temoeratur att den nybildade förenin en medA method according to claim 4 for depositing fluorine-doped stannous oxide films on a heated substrate, characterized in that a) a gaseous, fluorine-containing component is mixed and b) a gaseous, oxidizable tin-containing component and c) a gaseous, oxygen-containing component and, optionally, d) inert carrier gas, these components being selected to remain in the gas phase at the mixing temperature and the component (a) and component (b) reacting to form a compound having a tin-fluorine bond only when the gas mixture is heated to about the temperature of the heated substrate, and that the compound with tin-fluorine bond and the oxygen-containing component subsequently reacts to deposit the fluorine-doped stannous oxide film on the heated substrate. Process according to Claim 4, for depositing fluorine-doped stannous oxide films on a heated substrate, characterized in that a) a gaseous, fluorine-containing component is mixed and b) a gaseous, oxidizable tin-containing component and c) a gaseous, oxygen-containing component and, optionally, d) inert carrier gas, these components being selected to remain in the gas phase at the mixing temperature and component (a) and component (b) reacting to form a compound with a tin-fluorine bond only when the gas mixture is heated to about the temperature of the heated substrate, and the compound with tin-fluorine bond and the oxygen-containing component thereafter reacts to deposit the fluorine-doped stannous oxide film on the heated substrate, and component (a) contains a volatile organotin-fluorine-containing compound which is free from direct tin-fluorine bonding but which on heating undergoes redistribution to form a direct tin-fluorine bond at such a high temperature that the newly formed association with 9. . , Q \:1 oo w-ä o no w e: n u: *ä direkt tenn-fluorbindning förblir i ångfas tills den reagerar tillsammans med den oxiderbara tennföreningen till avsättning av en film av fluordopad tennoxid.9.. Direct tin-fluorine bonding remains in the vapor phase until it reacts with the oxidizable tin compound to deposit a fluorine-doped tin oxide film. 10. Förfarande enligt patentkraven 4 - 9, k ä n n e - t e c k n a t därav, att tetrametyltennånga, i en koncentra- tion av upp till ca l %, utgör den flyktiga oxiderbara tenn- föreningen, samt att syrgas med ett partialtryck upp till ca en atmosfär användes såsom oxiderande gas; samt att stanni- oxid avsâttes på en yta upphettad till ca 500°C.10. A process according to claims 4 - 9, characterized in that tetramethyltin vapor, in a concentration of up to about 1%, constitutes the volatile oxidizable tin compound, and that oxygen with a partial pressure up to about an atmosphere used as oxidizing gas; and that stannous oxide was deposited on a surface heated to about 500 ° C. 11. ll. Förfarande enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den första fluorhaltiga föreningen utgöres av en flyktig tennförening, som sönderdelas vid upphettning till bildning av en organotennmonofluoridånga, företrädesvis trimetyltrifluormetyltenn eller trimetylpentafluoretyltenn.11. ll. Process according to Claim 4, characterized in that the first fluorine-containing compound consists of a volatile tin compound which decomposes on heating to form an organotin monofluoride vapor, preferably trimethyltrifluoromethyltin or trimethylpentafluoroethyltin. 12. Förfarande enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k - n a t därav, att man använder en blandning av (a) och (b), som är stabil vid ca 32OC, i vilken en reaktion av (a) och (b) initieras termiskt och medför bildning av en organotenn- monofluoridånga, varvid denna ånga utgör en källa för reglerad tillsats av fluorförorening till filmen av stannioxid, varvid företrädesvis fluordopningsmedlet bildas genom reaktion av trifluorjodmetan och en organotennförening innehållande minst en tenn-kolbindning per molekyl, såsom genom reaktion av tri- fluorjodmetangas och tetrametyltenn.12. A process according to claim 5, characterized in that a mixture of (a) and (b) is used, which is stable at about 32 ° C, in which a reaction of (a) and (b) is thermally initiated and forming an organotin monofluoride vapor, this vapor being a source of controlled addition of fluorine contaminant to the film of stannous oxide, preferably the fluorine dopant is formed by reacting trifluoroiodomethane and an organotin compound containing at least one tin-carbon bond per molecule, such as by reacting tri fluorodiodomethane gas and tetramethyltin. 13. Förfarande enligt patentkravet 12, k ä n n e t e c k - n a t därav, att jod ersättes med brom.13. A method according to claim 12, characterized in that iodine is replaced by bromine. 14. Förfarande enligt patentkravet 12, k ä n n e t e c k - n a t därav, att fluordopningsmedlet beredes genom reaktion av svavelkloridpentafluoridgas eller trifluormetylsvavelpenta- fluoridgas och en organotennförening innehållande minst en tenn-kolbindning per molekyl, företrädesvis tetrametyltenn.14. A process according to claim 12, characterized in that the fluorine dopant is prepared by reacting sulfur chloride pentafluoride gas or trifluoromethyl sulfur pentafluoride gas and an organotin compound containing at least one tin-carbon bond per molecule, preferably tetramethyltin. 15. Förfarande enligt något av patentkraven 4 - 14, k ä n - 7810973-3 n e t e c k n a t därav, att mängdförhållandet fluordopnings- medelzoxiderbar tennförening väljes så att koncentrationen av fria elektroner i filmen ligger inom området ca 1020 cm'3 - 1021 cm_3.15. A method according to any one of claims 4 to 14, characterized in that the amount ratio of fluorine dopant oxidizable tin compound is selected so that the concentration of free electrons in the film is in the range of about 1020 cm -1 - 321 cm -1. 16. Förfarande enligt något av patentkraven 4 - 15, k ä n - n e t e c k n a t därav, att halterna av fluordopningsämne i stannioxidfilmen är ca l - 3 % fluor såsom ersättning för syre.A method according to any one of claims 4 to 15, characterized in that the levels of fluorine dopant in the stannous oxide film are about 1-3% fluorine as a replacement for oxygen. 17. Förfarande enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k ~ n a t därav, att komponenten (a) innehåller reaktiva fluor- alkylgrupper, såsom fluoralkylhalogenider eller blandningar av sådana, företrädesvis en gas vald från gruppen bestående av CF3 föreningar eller blandningar av dessa, eller innehåller Br, CF3I och homologa eller substituerade fluorerade reaktiva fluorsvavelgrupper, såsom SF5Cl, SF5Br eller SFSCF3 samt homologa eller substituerade föreningar eller bland- ningar av sådana, eller blandningar av dessa ämnen.17. A process according to claim 8, characterized in that component (a) contains reactive fluoroalkyl groups, such as fluoroalkyl halides or mixtures thereof, preferably a gas selected from the group consisting of CF 3 compounds or mixtures thereof, or contains Br , CF3I and homologous or substituted fluorinated reactive fluorosulfur groups, such as SF5Cl, SF5Br or SFSCF3 and homologous or substituted compounds or mixtures thereof, or mixtures of these substances. 18. Förfarande enligt något av patentkraven 4 - 17, k ä n - n e t e c k n a t därav, att komponenten (a) innehåller en fluoralkylgrupp eller substituerad fluoralkylgrupp, som är bunden till en tennatom, företrädesvis trimetyltrifluor- metyltenn eller trimetylpentafluoretyltenn.18. A process according to any one of claims 4 to 17, characterized in that component (a) contains a fluoroalkyl group or substituted fluoroalkyl group attached to a tin atom, preferably trimethyltrifluoromethyltin or trimethylpentafluoroethyltin. 19. Förfarande enligt något av patentkraven 4 ~ 18, k ä n - n e t e c k n a t därav, att komponenten (b) innefattar en förening innehållande minst en kol-tennbindning, företrädesvis tetrametyltenn eller dimetyltenndiklorid.19. A process according to any one of claims 4 to 18, characterized in that component (b) comprises a compound containing at least one carbon-tin bond, preferably tetramethyltin or dimethyltin dichloride. 20. Förfarande enligt något av patentkraven 4 - 19, k ä n - n e t e c k n a t därav, att komponenten (b) innehåller syrgas, kväve eller argon. Zl. Förfarande enligt något av patentkraven 4 - 20, k ä n - n e t e c k n a t därav, att substratet, som skall beläggas, är vänt nedåt och att gasblandningen riktas uppåt mot substratytan.Process according to one of Claims 4 to 19, characterized in that component (b) contains oxygen, nitrogen or argon. Zl. A method according to any one of claims 4 to 20, characterized in that the substrate to be coated is turned downwards and that the gas mixture is directed upwards towards the substrate surface.
SE7810973A 1978-10-20 1978-10-20 FORMULA WITH A FLUOREDOP STANNY OXIDE MOVIE AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION SE431321B (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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