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Dokumentenidentifikation DE69229762T2 02.03.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0513821
Titel Verfahren zur Herstellung dünner Metallfilme
Anmelder Horiba Ltd., Kyoto, JP
Erfinder Tonmita, Katsuhiko, Ohtsu-city, Shiga-pref., JP
Vertreter Patentanwälte MÜLLER & HOFFMANN, 81667 München
DE-Aktenzeichen 69229762
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 15.05.1992
EP-Aktenzeichen 921082475
EP-Offenlegungsdatum 19.11.1992
EP date of grant 11.08.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.03.2000
IPC-Hauptklasse C23C 18/12
IPC-Nebenklasse C23C 18/08   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Dünnfilms bzw. dünnen Metallfilms, bei dem mittels eines Edelmetallalkoxids (Edelmetallalkoholats) alleine oder mittels Metallalkoxiden, die Edelmetallalkoxide als Hauptbestandteile oder als Zusatzstoffe in geringen Mengen enthalten, ein dünner Film auf einem Träger erzeugt wird. Der dünne Metallfilm wird z. B. in pH-empfindlichen Meßfühlern, Wasserstoffsensoren, Gassensoren und anderen Geräten unterschiedlichster Art und Funktion verwendet.

Beschreibung des Standes der Technik

Bekannt sind z. B. folgende Verfahren zur Erzeugung eines dünnen Metallfilms auf der Oberfläche eines Trägers: Ein Bedampfungsverfahren, bei dem ein in eine Vakuumglocke gestelltes Target erhitzt und in der Folge verdampft wird, wonach der entstandene Dampf sich unter Bildung eines dünnen Films auf einem Träger ablagert; ein Sputterverfahren, bei dem mittels eines Targets in einer Vakuumglocke durch Glühentladung ein dünner Film auf einem Träger aufgebracht wird; ein Verfahren, bei dem ein Träger zur Erzeugung eines dünnen Films in eine metallische Schmelze eingetaucht wird und nachfolgend getrocknet und gebacken wird, wodurch ein metallischer Film erhalten wird.

Das Bedampfungsverfahren und das Sputterverfahren haben den Vorteil, daß der dünne Film in gleichmäßiger Dicke erzeugt werden kann und daß Verunreinigungen entfernt werden können. Wenn Oxide als Ziel verwendet werden, eignet sich das Sputterverfahren für Stoffe mit hohem Schmelzpunkt. Da bei diesen Verfahren der Dünnfilm in einer Vakuumglocke hergestellt wird, tritt jedoch das Problem auf, daß ein kompliziertes und teures Gerät benötigt wird. Wenn Oxide als Target verwendet werden, ist es notwendig, die Reinheit dieser Oxide zu kontrollieren. Wenn schließlich das Target porös ist, ist eine Vorbehandlung erforderlich. Des weiteren erwies sich als nachteilig, daß in den Fällen, in denen ein dünner Film aus mehreren Metall- oder Metalloxidkomponenten hergestellt wird, mehrere Arten von Targets eingesetzt werden müssen. Um die Bedampfung oder das Sputtern mit diesen mehreren Arten von Targets gleichzeitig oder in Folge durchführen zu können, wird ein noch teureres Gerät benötigt.

In der EP-A-0 316 452 wird ein Verfahren zur Herstellung eines dünnen Films eines unedlen Metalls offenbart. Bei diesem Verfahren wird eine Schicht einer organischen oder anorganischen Verbindung des unedlen Metalls auf einem Träger erzeugt und diese Verbindung thermisch zersetzt, was zu einem Metalloxid führt. Danach wird das Metalloxid erhitzt und reduziert.

In der JP-A- 63-35780 wird ein Verfahren zur Platierung von Edelmetallen offenbart, bei dem eine visköse Lösung aufgetragen wird, die ein Edelmetallabietat enthält. Die aufgetragene Lösung wird erhitzt, was zu einer Abscheidung des Edelmetalls führt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, mit dessen Hilfe ein dünner Edelmetall- oder Edelmetalloxidfilm aus einer oder aus mehreren Komponenten hergestellt werden kann, das einfach anzuwenden ist und das keine hohen Kosten verursacht.

Gemäß einem ersten Aspekt wird durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines dünnen Metallfilms auf einem Träger bereitgestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Lösung mindestens eines Edelmetallalkoxids in einer feuchtigkeitsfreien Atmosphäre hergestellt wird, ein dünner Film dieser Lösung auf einem Träger erzeugt wird und anschließend getrocknet und entweder in einer reduzierenden Atmosphäre zur Herstellung eines dünnen Edelmetallfilms oder in einer oxidierenden Atmosphäre zur Herstellung eines dünnen Edelmetalloxidfilms thermisch behandelt wird.

Gemäß einem zweiten Aspekt ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß Metalloxide, die mindestens ein Edelmetallalkoxid als Hauptbestandteil oder als Zusatzstoff in geringer Menge enthalten, anstelle der Edelmetallalkoxidlösung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung verwendet werden.

Als Edelmetalle können z. B. Au, Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, Os oder Ag verwendet werden. Die Beschichtungslösung, die die Edelmetallalkoxide enthält, kann eine einzelne Komponente oder eine Mehrzahl von Komponenten enthalten. Mindestens eine dünne Metall- oder Metalloxidschicht, die ausschließlich oder hauptsächlich aus Edelmetallen besteht oder die Edelmetalle in geringen Mengen enthält, kann in beliebigen Kombinationen aufgetragen werden.

Außerdem können in den Fällen, in denen Edelmetallalkoxide als Hauptbestandteile oder als Zusatzstoffe in geringen Mengen verwendet werden, je nach beabsichtigter Verwendung des Dünnfilms weitere Metallalkoxide als Hauptbestandteile oder Zusatzstoffe gewählt werden.

Der Träger kann in Abhängigkeit der Verwendung des Dünnfilms ausgewählt werden. Er kann z. B. aus Si oder Metallen wie etwa Al, Au, Ti oder Ta bestehen.

Wenn mehrere Dünnfilmschichten auf einem Träger übereinandergestapelt werden sollen, wird auf einem zuvor auf dem Träger erzeugten dünnen Metall- oder Metalloxidfilm ein weiterer dünner Film einer Lösung mindestens eines Metallalkoxids aufgebracht, bevor er in reduzierender oder oxidierender Atmosphäre gebrannt wird.

Das Verfahren, mit dem der dünne Film aus der Lösung mindestens eines Metallalkoxids erzeugt wird, kann beliebig gewählt werden. Dies kann z. B. durch ein Sprühverfahren und dergleichen, ein Aufziehverfahren, bei dem der Träger in die aufzutragende Edelmetallalkoxidlösung eingetaucht wird, oder durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren, bei dem die Edelmetallalkoxidlösung auf einen rotierenden Träger aufgetropft wird und durch die Zentrifugalkraft ein dünner Film erzeugt wird, erfolgen.

Gemäß einem dritten Aspekt ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Erhitzen die Filmbildung mindestens einmal wiederholt wird, so daß mehrere metallische Dünnfilmschichten auf dem Träger aufgebaut werden.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird der dünne Film der Edelmetallalkoxidlösung z. B. erzeugt, indem eine Lösung, die durch Zugabe von Lösungsmitteln zu Edelmetallalkoxiden (Sol) erhalten wird, auf eine Oberfläche des Trägers aufgetragen und anschließend getrocknet wird. Zur Herstellung eines dünnen Edelmetallfilms wird dann der getrocknete dünne Film bei der gewünschten Temperatur in reduzierender Atmosphäre erhitzt. Zur Erzeugung einer dünnen Edelmetalloxidschicht wird der oben beschriebene getrocknete dünne Film in oxidierender Atmosphäre erhitzt.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird auf dem Träger ein dünner Film einer Lösung erzeugt, die erhalten wird, indem Alkoxide unedler Metalle, die in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung des Films ausgewählt werden, zu den Edelmetallalkoxiden als Hauptkomponenten zugegeben werden. Alternativ wird auf dem Träger ein dünner Film aus einer Lösung erzeugt, die die Alkoxide unedler Metalle als Hauptbestandteile und die Edelmetallalkoxide als Zusatzstoffe in geringen Mengen enthält. Anschließend wird der auf dem Träger erzeugte dünne Film in gleicher Weise wie bei dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren erhitzt und so ein dünner Metall- oder Metalloxidfilm erzeugt, der die Edelmetalle als Hauptbestandteile oder als Zusatzstoffe in geringen Mengen enthält.

Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird auf dem dünnen Metall- oder Metalloxidfilm auf dem Träger vor Erhitzen in reduzierender oder oxidierender Atmosphäre ein weiterer dünner Metallalkoxidfilm erzeugt, wodurch übereinanderliegende dünne Filme hergestellt werden, die mehrere Schichten ergeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Flußdiagramm, in dem die Erfindung schematisch dargestellt ist;

Fig. 2 ist eine Schemazeichnung, in der ein für die erste bevorzugte Ausführungsform verwendetes Schleuderbeschichtungsgerät dargestellt ist;

Fig. 3 ist ein vergrößerter Aufriß, in dem ein in der ersten bevorzugten Ausführungsform verwendeter Träger dargestellt ist;

Fig. 4 ist eine Perspektivansicht, in der das bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform verwendete Mittel zur Erzeugung eines dünnen Films dargestellt ist; und

Fig. 5 ist ein vergrößerter Aufriß, in dem ein in der zweiten bevorzugten Ausführungsform verwendeter Träger dargestellt ist.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf das in Fig. 1 gezeigte Flußdiagramm die Grundzüge einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines dünnen Metallfilms erläutert.

Zunächst wird ein Edelmetallalkoxidgemisch, das die in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung ausgewählten Edelmetallalkoxide A, B ... X im gewünschten Verhältnis enthält, z. B. in organischen Lösungsmitteln gelöst und so ein gelöstes Edelmetallalkoxidgemisch (Sol) hergestellt. Dieses Edelmetallalkoxidgemisch wird solange gerührt, bis eine Beschichtungslösung erhalten wird, in der die Bestandteile homogenisiert vorliegen. Anschließend wird auf der Oberfläche eines Trägers aus z. B. Si ein dünner Film dieser Beschichtungslösung erzeugt. Die Herstellung dieses dünnen Films ausgehend von der Beschichtungslösung kann in beliebiger Weise erfolgen.

Anschließend wird der dünne Film der Beschichtungslösung z. B. durch Erhitzen getrocknet. Der dünne Film gelatiniert durch das Erhitzen und wird entweder in reduzierender Atmosphäre thermisch behandelt, so daß sich ein dünner Film aus einer Vielzahl von Edelmetallen bildet, oder aber er wird in oxidierender Atmosphäre thermisch behandelt, so daß sich ein dünner Film aus einer Vielzahl von Edelmetalloxiden bildet (erster Aspekt der Erfindung).

Es kann auch ein dünner Film erzeugt werden, der nur aus einer Art Edelmetall oder Edelmetalloxid besteht, indem ein aus der Vielzahl der Edelmetallalkoxide A, B ... X ausgewähltes Edelmetallalkoxid verwendet wird (erster Aspekt der Erfindung).

Auch wenn in dem in Fig. 1 gezeigten Flußdiagramm die Vielzahl von Edelmetallalkoxiden A, B ... X zuerst vermischt und dann zur Herstellung der Beschichtungslösung gelöst werden, können z. B. aber auch die jeweiligen Edelmetallalkoxidlösungen A, B ... X zuerst hergestellt und danach miteinander vermischt werden.

Auch wenn in dem in Fig. 1 gezeigten Flußdiagramm eine Mehrzahl von ausschließlich Edelmetallalkoxiden verwendet werden, kann ein dünner Film, der aus mehreren Arten von Metallen oder Metalloxiden einschließlich Edelmetallen besteht, auch aus einer Beschichtungslösung erzeugt werden, die hergestellt wird, indem mindestens eines der Edelmetallalkoxide A, B ... X mit in geeigneter Weise ausgewählten Alkoxiden unedler Metalle vermischt wird (zweiter Aspekt der Erfindung).

Außerdem kann auch ein mehrschichtiger Dünnfilm hergestellt werden, indem wiederholt, wie zuvor beschrieben, ein dünner Film aus Metallen oder Metalloxiden erzeugt wird (dritter Aspekt der Erfindung).

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Abb. 2, 3(A) und 3(B) eine erste bevorzugte Ausführungsform beschrieben, bei der Platin als Edelmetall verwendet wird. Diese erste bevorzugte Ausführungsform veranschaulicht den ersten und den dritten Aspekt der Erfindung.

In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Schleuderbeschichtungsgerät, das einen Drehteller 2, der mittels eines Motors (nicht gezeigt) angetrieben wird, und eine Düse 3, die über dem Mittelpunkt des Drehtellers 2 angeordnet ist und über die die Beschichtungslösung tropfenweise aufgetragen wird, enthält.

Platinalkoxide [Pt - (O - R)] (R: - CH&sub3;, - C&sub2;H&sub5;, - C&sub3;H&sub7;) werden in wasserfreiem Ethanol in einer Menge von 2,5 Gew.-% gelöst. Zu dieser Lösung wird Essigsäure in bezogen auf die Alkoxide äquimolarer Menge als Katalysator zugegeben. Diese Zusammensetzung wird in einem Stickstoffgasstrom, durch den verhindert wird, daß die Lösung mit Feuchtigkeit in Kontakt kommt, ausreichend lange vermischt. Hierdurch wird eine erste Beschichtungslösung erhalten.

Anschließend wird ein Träger 4 aus S1 in der Mitte des Drehtellers 2 plaziert und zusammen mit dem Drehteller 2 mit ca. 4.000 Upm gedreht. Danach wird die erste Beschichtungslösung 5 über die Düse 3 mit einer Flußrate von 100 bis 200 ul pro ca. 30 Sekunden tropfenweise aufgetragen. Durch Schleuderbeschichtung wird dann auf der Oberfläche des Trägers 4 aus dieser Lösung der dünne Film 6a erzeugt. Dieser wie beschrieben auf dem Träger 4 erzeugte dünne Film 6a wird 30 Minuten bei 100 bis 150ºC getrocknet und anschließend in reduzierender Atmosphäre 30 Minuten bei 600ºC erhitzt. Hierdurch wird, wie in Fig. 3(A) gezeigt, auf der Oberfläche des Trägers 4 ein dünner Platinfilm 6b erzeugt.

Außerdem wird eine zweite Beschichtungslösung, die Platinalkoxide in einer Konzentration von 5 Gew.-% enthält, in ähnlicher Weise wie die erste Beschichtungslösung 5 hergestellt. Der in Fig. 3(A) gezeigte Träger 4 wird mit dem dünnen Platinfilm 6b auf der Oberseite (nicht gezeigt) erneut auf dem Drehteller 2 plaziert. Die zweite Beschichtungslösung wird auf dem dünnen Platinfilm 6b unter den gleichen Bedingungen wie bei der Schleuderbeschichtung mit der ersten Beschichtungslösung 5 aufgetragen. Auf diese Weise wird, wie in Fig. 3(B) gezeigt, auf dem dünnen Platinfilm 6b ein dünner Film 7a aus der zweiten Beschichtungslösung erzeugt. Anschließend wird dieser dünne Film 7a unter den gleichen Bedingungen wie zuvor der dünne Film 6a getrocknet. Danach wird der dünne Film 7a in oxidierender Atmosphäre 30 Minuten bei 350ºC thermisch behandelt. Hierdurch wird ein dünner PtO-Film 7b hergestellt, so daß der dünne Edelmetallfilm und der dünne Edelmetalloxidfilm in auf dem Träger 4 übereinanderliegenden Schichten erhalten werden.

Der dünne Film 6a der ersten Beschichtungslösung sowie der dünne Film 7a der zweiten Beschichtungslösung, die beide Platinalkoxide enthalten, werden also nacheinander auf dem Träger 4 erzeugt und nacheinander in reduzierender oder oxidierender Atmosphäre erhitzt, um so einen dünnen Film aus Edelmetallen bzw. aus Edelmetalloxiden in Form übereinanderliegender Schichten zu erzeugen, wobei kein aufwendiges Gerät erforderlich ist und die Herstellungskosten daher reduziert werden können.

Die Dicke des dünnen Films 6a aus der ersten Beschichtungslösung und des dünnen Films 7a aus der zweiten Beschichtungslösung wird eingestellt, indem z. B. die jeweilige Konzentration der ersten bzw. zweiten Beschichtungslösung oder die Umdrehungsfrequenz des Drehtellers 2 gesteuert wird.

Die Heiztemperatur in der reduzierenden Atmosphäre wird auf einen Wert im Bereich von 500 bis 600ºC, die in der oxidierenden Atmosphäre auf einen Wert im Bereich von 300 bis 400ºC eingestellt. Als reduzierende Atmosphäre können z. B. N&sub2;- oder H&sub2;-Atmosphären verwendet werden. Die Umdrehungsfrequenz des Drehtellers 2 wird auf einen Wert im Bereich von z. B. 3.000 bis 5.000 Upm eingestellt.

Wie zuvor beschrieben können der dünne Film aus Edelmetallen und der aus Edelmetalloxiden gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform in einer Mehrzahl von Schichten auf dem Träger 4 ausgebildet werden. Daneben ist es jedoch auch möglich, einen dünnen Film aus Edelmetallen oder Edelmetalloxiden als Einzelschicht herzustellen.

Wenn der dünne Film in Form einer Mehrzahl von Schichten erzeugt wird, können für die jeweiligen Schichten unterschiedliche Edelmetallalkoxide und verschiedene Arten von Metallalkoxiden, die Edelmetallalkoxide als Hauptbestandteile oder als Zusatzstoffe in geringeren Mengen enthalten, verwendet werden. Außerdem kann ein Teil der Schichten des dünnen Films aus Alkoxiden unedler Metalle oder Halbleiteralkoxiden erzeugt werden, so daß ein vielschichtiger Dünnfilm je nach beabsichtigter Verwendung in vielerlei Kombinationen erzeugt werden kann, so z. B. als Metalloxid/Edelmetalloxid/Edelmetall-Film oder als Edelmetall/Metalloxid/Halbleiter-Film.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform, bei der ein Edelmetall, nämlich Ir, als Zusatzstoff zu unedlen Metallen verwendet wird, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Abb. 4 und 5 beschrieben. Diese zweite bevorzugte Ausführungsform veranschaulicht den zweiten Aspekt der Erfindung.

Gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird eine geeignete Menge an Isopropoxyiridium [Ir(OC&sub2;H&sub5;)&sub5;] als Edelmetallalkoxid zu Pentaethoxytantal [Ta(OC&sub2;H&sub5;)&sub5;], einem Tantalalkoxid [Ta - (O - R)&sub5;], zugegeben und in gleicher Weise wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform eine Beschichtungslösung hergestellt.

In Fig. 4 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Behälter bezeichnet, der die Beschichtungslösung 11 enthält. Ein Träger 4 wird in die Beschichtungslösung 11 eingetaucht und anschließend so herausgezogen, daß sich auf der Oberfläche des Trägers 4 ein dünner Film bildet. Nach dem Trocknen wird der dünne Film in oxidierender Atmosphäre thermisch behandelt und so, wie in Fig. 5 gezeigt, auf dem Träger 4 ein dünner Metalloxidfilm 12 aus Ta&sub2;O&sub5; und Ir erzeugt. Der Wert des elektrischen Widerstands dieses dünnen Metalloxidfilms 12 kann so gesteuert werden, daß er im hochisolierenden bis niedrigisolierenden Bereich liegt, z. B. im Bereich von ca. 10&sup7; bis 10&sup4; Ω, indem das Molverhältnis des zugegebenen Isopropoxyiridiums in geeigneter Weise gewählt wird.

Der dünne Metalloxidfilm 12 kann z. B. als pH-Meßfühler verwendet werden. Oxide von Iridium und anderen zugegebenen Edelmetallen zeigen eine durch die Oxidation und Reduktion beeinflußte pH-Empfindlichkeit, so daß in den Fällen, in denen der dünne Metalloxidfilm 12 als pH-Meßfühler verwendet wird, die Zugabe von Edelmetallen, wie z. B. Ir, die Empfindlichkeit des dünnen Metalloxidfilms 12 verbessert werden kann.

Wenn z. B. ein dünner Metalloxidfilm 12 auf einem ISFET-Träger erzeugt wird, kann eine Elektrode zur Messung von Ionenkonzentrationen mit überlegener Empfindlichkeit hergestellt werden.

In der zweiten bevorzugten Ausführungsform werden die Edelmetallalkoxide als Zusatzstoffe verwendet. Diese können jedoch auch als Hauptkomponente eingesetzt werden. Außerdem können auch Alkoxide unedler Metalle zu den Edelmetallalkoxiden zugegeben werden. Des weiteren wird in der zweiten bevorzugten Ausführungsform der dünne Film als Einzelschicht auf dem Träger 4 erzeugt. Wie anhand der ersten bevorzugten Ausführungsform gezeigt, kann der dünne Film jedoch auch in Form mehrerer Schichten erzeugt werden.

Wie anhand der ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsform gezeigt wurde, werden die Edelmetallalkoxide in Abhängigkeit von der beabsichtigten Verwendung ausgewählt. Wenn z. B. ein dünner Film aus einer Beschichtungslösung erzeugt wird, die Palladiumalkoxide (Pd - O - R, R: - C&sub3;H&sub7;, - C&sub5;H&sub9;) in einer Konzentration von 10 Gew.-% enthält und anschließend getrocknet und erhitzt wird, so daß auf einem MOSFET-Träger ein poröser metallischer Palladiumdünnfilm gebildet wird, kann dieser als Wasserstoffsensor verwendet werden.

Wenn auf einem MOSFET-Träger ein dünner Film aus einer Beschichtungslösung erzeugt wird, die Platinalkoxid enthält, und der Film in reduzierender oder oxidierender Atmosphäre erhitzt wird, so daß ein dünner Pt- oder PtO-Film gebildet wird, kann dieser außerdem aufgrund seiner katalytischen Wirkung als Gassensor verwendet werden.

Wenn eine Beschichtungslösung, die mehrere Alkoxide enthält, die für pH-Glasmeßfühler verwendet werden sollen, wie z. B. Alkoxide von S1, Lt, La, Ti oder Ba, hergestellt wird, um einen pH-empfindlichen Film zu erzeugen und ein dünner Edelmetallalkoxidfilm als oxidierende Schicht verwendet wird, kann die Adhäsion dieser oxidierenden Schicht auf dem pH-empfindlichen Film verbessert und eine Ablösung verhindert werden.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein dünner Einkomponentenfilm mit hoher Effizienz und geringen Kosten hergestellt werden. Auch wenn ein dünner Mehrkomponentenfilm erzeugt werden soll, reicht es, eine Beschichtungslösung herzustellen, die die jeweiligen Edelmetallalkoxide oder Gemische von Edelmetallalkoxiden und Alkoxiden unedler Metalle enthält, und hieraus den dünnen Film zu erzeugen, so daß keine aufwendigen und großen Geräte verwendet werden müssen, die ansonsten zur Herstellung eines dünnen Mehrkomponentenfilms benötigt würden. Dies macht es möglich, einen dünnen Mehrkomponentenfilm einfach und mit geringen Kosten herzustellen. Da die Beschichtungslösung Edelmetallalkoxide oder Gemische aus Edelmetallalkoxiden und Alkoxiden unedler Metalle enthält, kann außerdem die kristalline oder amorphe Struktur der jeweiligen Bestandteile und die Dichtigkeit des porösen Dünnfilms leicht gesteuert werden. So kann ein dünner Film hergestellt werden, der eine dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßte Struktur besitzt.

Bei dem Verfahren gemäß Anspruch 3 wird außerdem ein dünner Metallfilm oder Metalloxidfilm, der in gleicher Weise wie der oben beschriebene dünne Metall- oder Metalloxidfilm aus einer Lösung der jeweils gewünschten Metallalkoxide erzeugt wird, schichtweise aufgebaut. Auf diese Weise kann ein dünner Film hergestellt werden, der eine für vielerlei Verwendungen geeignete Struktur besitzt, indem die Komponenten des dünnen Films in geeigneter Weise ausgewählt werden und die Zahl der den dünnen Film bildenden Schichten geeignet gewählt wird.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Dünnfilms auf einem Träger, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lösung mindestens eines Edelmetallalkoxids in einer Atmosphäre frei von Feuchtigkeit hergestellt wird, ein Dünnfilm dieser Lösung auf einem Träger erzeugt wird und anschließend getrocknet und entweder in einer reduzierenden Atmosphäre zur Herstellung eines Edelmetall- Dünnfilms oder in einer oxidierenden Atmosphäre zur Herstellung eines Edelmetalloxid-Dünnfilms thermisch behandelt wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines metallischen Dünnfilms auf einem Träger, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lösung von Metallalkoxiden, die mindestens ein Edelmetallalkoxid als Hauptbestandteil oder als Additiv in geringer Menge enthält, in einer Atmosphäre frei von Feuchtigkeit hergestellt wird, ein Dünnfilm dieser Lösung auf einem Träger erzeugt wird und anschließend getrocknet und entweder in einer reduzierenden Atmosphäre zur Herstellung eines metallischen Dünnfilms oder in einer oxidierenden Atmosphäre zur Herstellung eines Metalloxid-Dünnfilms thermisch behandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der thermischen Behandlung die Erzeugung des Films mindestens einmal wiederholt wird, um so eine Mehrzahl von Dünnfilmschichten auf dem Träger aufzubauen.







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