Способ нанесения покрытия из оксида цинка на изделие (варианты)

Изобретение относится к способу нанесения покрытия из оксида цинка на прозрачную основу. В заявке описан способ химического осаждения из паровой фазы для нанесения покрытия из оксида цинка на основу путем подачи двух потоков газообразных исходных веществ на поверхность основы и смешивания этих потоков газообразных исходных веществ вблизи этой поверхности в течение промежутка времени менее 1 секунды для образования покрытия из оксида цинка со скоростью осаждения более 5 нм/с. Основа перемещается мимо зоны перемешивания газов, при этом поверхность основы находится при атмосферном давлении и имеет температуру, достаточную для начала реакции между цинксодержащим соединением и водой. Технический результат изобретения - обеспечение возможности нанесения пленки оксида цинка путем химического осаждения из паровой фазы при атмосферном давлении с высокими скоростями осаждения в процессе изготовления флоат-стекла. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 пр.

 

Настоящее изобретение относится к способу нанесения покрытия из оксида цинка на прозрачную основу (подложку); в частности, оно касается способа нанесения покрытия из оксида цинка на стекло химическим осаждением из паровой (газовой) фазы.

Способ осаждения металлооксидных покрытий, прореагировавших с Н2О, описан в патентной литературе.

Например, в патенте US 4751149 описан способ химического осаждения из паровой фазы (ХОПФ, англ. CVD) для нанесения пленок оксида цинка, обладающих определенными свойствами, благодаря которым они могут применяться в фоторезистивных приборах (фотоэлементах с внутренним фотоэффектом), таких как солнечные элементы (фотоэлементы) и другие фотоэлектрические (фотогальванические) приборы. Способ осаждения включает введение цинкорганического соединения, оксиданта и инертного газа-носителя в камеру, в которой находится основа, нагретая до температуры в интервале примерно от 60°С до 350°С. Сообщается, что полученные пленки оксида цинка имеют удельное сопротивление в пределах примерно от 10-4 до 10-2 Ом·сантиметр. Такие пленки содержат водород, а при введении в камеру наряду с цинкорганическим соединением и оксидантом летучих соединений элементов III группы могут также содержать элемент III группы.

В патенте US 5698262 описан способ нанесения покрытий из оксида олова с легирующими примесями, используя однородную смесь реагентов в паровой фазе, содержащую оловоорганическое соединение, фтористоводородную кислоту, воду и кислород, и подавая эту смесь реагентов на поверхность горячей ленты стекла, где вышеуказанные соединения вступают в реакцию с образованием покрытия из оксида олова, содержащего фтор. Покрытия из оксида олова, содержащие фтор, нанесенные предлагаемым в изобретении способом, характеризуются низким поверхностным удельным сопротивлением слоя и повышенным постоянством поверхностного удельного сопротивления слоя на поверхности стеклянной основы, имеющей покрытие.

Было бы желательно иметь возможность наносить пленки оксида цинка путем химического осаждения из паровой фазы при атмосферном давлении с высокими скоростями осаждения в процессе изготовления флоат-стекла, используя сравнительно недорогие исходные вещества.

В общем в настоящем изобретении обеспечивается способ химического осаждения из паровой фазы при атмосферном давлении для нанесения покрытия из оксида цинка на горячую стеклянную основу, включающий первый и второй потоки газообразных исходных веществ, причем эти газовые потоки состоят соответственно из цинксодержащего соединения и воды. Первый и второй газовые потоки смешивают при соответствующем регулировании и подают на поверхность горячей стеклянной основы, поверхность которой имеет температуру, достаточную для начала реакции между цинксодержащим соединением и водой. Заданное время перемешивания первого и второго потоков газообразных исходных веществ является достаточно коротким, так что на поверхности стекла со скоростью осаждения более 5 нм/с образуется покрытие из оксида цинка.

Соответственно, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается способ химического осаждения из паровой фазы для нанесения покрытия из оксида цинка на основу, в котором осуществляют:

формирование первого потока газообразных исходных веществ, включающего цинксодержащее соединение;

формирование второго потока газообразных исходных веществ, включающего воду;

подачу первого и второго потоков газообразных исходных веществ в зону перемешивания газов на заданном расстоянии над поверхностью стеклянной основы, на которую наносится покрытие и которая находится снаружи зоны перемешивания газов; и

смешивание вместе первого и второго потоков газообразных исходных веществ в зоне перемешивания газов с образованием смеси исходных веществ и затем, при выходе из зоны перемешивания газов, взаимодействие этой смеси с поверхностью основы, когда она перемещается мимо зоны перемешивания газов, и при этом поверхность основы находится при атмосферном давлении и имеет температуру, достаточную для начала реакции между указанными цинксодержащим соединением и водой;

причем первый и второй потоки газообразных исходных веществ смешивают вместе в зоне перемешивания газов в течение промежутка времени менее 1 секунды перед контактом смеси исходных веществ с поверхностью подложки, так что покрытие из оксида цинка формируется на этой поверхности при скорости осаждения более 5 нм/с.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения предлагается способ химического осаждения из паровой фазы для нанесения покрытия из оксида цинка на основу, в котором осуществляют:

формирование первого потока газообразных исходных веществ, включающего цинксодержащее соединение;

формирование второго потока газообразных исходных веществ, включающего источник кислорода, содержащий воду;

подачу первого и второго потоков газообразных исходных веществ в зону перемешивания газов на заданном расстоянии над поверхностью стеклянной основы, на которую наносится покрытие и которая находится снаружи зоны перемешивания газов и при атмосферном давлении; и

смешивание вместе первого и второго потоков газообразных исходных веществ в зоне перемешивания газов с образованием смеси исходных веществ и затем, при выходе из зоны перемешивания газов, взаимодействие этой смеси с поверхностью основы, когда она перемещается мимо зоны перемешивания газов, и при этом поверхность основы имеет температуру, достаточную для начала реакции между указанными цинксодержащим соединением и водой;

причем первый и второй потоки газообразных исходных веществ смешивают вместе в зоне перемешивания газов в течение промежутка времени менее 1 секунды, так что при контакте с поверхностью подложки покрытие из оксида цинка формируется на этой поверхности при скорости осаждения более 5 нм/с.

Несмотря на то что покрытия из оксида цинка и способы их нанесения известны, экономически эффективные способы нанесения пиролитических покрытий из оксида цинка с подходящей для промышленного производства скоростью образования покрытия в процессе изготовления стекла на линии для производства флоат-стекла ранее известны не были. Настоящее изобретение устраняет прежние трудности в нанесении таких пленок оксида цинка с подходящей для промышленного производства скоростью образования пленки.

Хотя в связи с настоящим изобретением можно использовать любой подходящий способ химического осаждения из паровой фазы при атмосферном давлении, предпочтительным является способ осаждения, раскрытый в патенте US 6268019 (Atofina Chemicals, Inc.). Этот патент целиком включен в данное описание в виде ссылки. Показано, что раскрытым в нем способом можно осаждением получать металлооксидные пленки различного типа с подходящей для промышленного производства скоростью образования пленки, например со скоростью более 5 нм/с. Кроме того, преимущество способа осаждения, раскрытого в этом патенте, заключается в том, что можно изменять продолжительность перемешивания реагирующих веществ, что, в свою очередь, позволяет "регулировать" свойства в данном случае покрытий из оксида цинка. В частности, настоящее изобретение демонстрирует преимущества использования воды для повышения скорости образования пленок оксида цинка, которые здесь будут подробно рассмотрены.

Такие стеклоизделия с покрытиями из оксида цинка используются в виде слоев с низким коэффициентом излучения и (или) солнцезащитных слоев в строительном остеклении. К другим возможным областям применения этой электропроводной оксидной пленки относятся фотоэлектрические (фотогальванические) приборы, твердотельные светоизлучающие устройства и органические светодиоды, устройства для индукционного (высокочастотного) нагрева, индикаторные панели (дисплеи с плоским экраном) и экраны с сенсорной индикаторной панелью, а также светопроницаемые тонкопленочные транзисторы, которые находят применение в электронных метках (микрочипах для радиочастотной идентификации) и интегральных схемах.

Подходящими цинксодержащими соединениями являются, например, соединения, соответствующие общей формуле R1R2Zn или R1R2Zn-[R3R4N(CHR5)n(CH2)m(CHR6)nNR7R8], где R1-8 могут быть одинаковыми или разными алкильными или арильными группами, такими как метил, этил, изопропил, н-пропил, н-бутил, втор-бутил, фенил или замещенный фенил, и могут включать один или несколько фторсодержащих заместителей, R5 и R6 могут представлять собой Н-группу, или алкильную, или арильную группу, n может равняться 0 или 1, a m может равняться 1-6, если n=0, и m может равняться 0-6, если n=1.

Молярная концентрация смеси газообразных исходных веществ может лежать в интервале между 3 и 14 мол.%.

Подходящими кислородсодержащими соединениями являются, например: органические ацетаты, спирты, молекулярный кислород и вода (Н2О), причем, предпочтительно, Н2О или спирты, содержащие регулируемое количество воды (например, спирт 2-бутанол, а заданное количество воды - между 1 и 10 мол.%).

В качестве компонента потока газообразных реагентов, предлагаемого в настоящем изобретении, может также использоваться инертный газ-носитель, такой как азот, гелий или подобный газ.

Установлено, что для протекания требуемых химических реакций температура предпочтительно должна быть не менее 400°С, в частности между 500°С и 700°С.

Установлено, что приемлемая продолжительность перемешивания потоков химических исходных веществ, предлагаемых в изобретении, предпочтительно должна быть менее 1 секунды, в частности, предпочтительно, менее 0,5 секунды, а более предпочтительно, в интервале между 70 и 100 мс.

Соответствующие стеклянные основы предпочтительно изготовлены в широко известном "флоат-процессе", описанном, например, в патентах US 3356474, 3433612, 3531274 и 3790361, которые включены в данное описание в виде ссылок.

Примеры

Представленные ниже не ограничивающие примеры иллюстрируют некоторые особенности настоящего изобретения.

Устройство для АДХОПФ (химическое осаждение из паровой фазы при атмосферном давлении, англ. APCVD), которое использовали в этих экспериментах, аналогично устройству, описанному в патенте US 6268019 B1. Основной особенностью этого устройства является возможность регулировать продолжительность перемешивания газообразных реагентов благодаря раздельной подаче паров в насадку для нанесения покрытий. В представленных ниже сравнительном примере 1 и примере 1 насадка для нанесения покрытий состояла из концентрических трубок - второй трубки диаметром 1/4 дюйма, введенной в первую трубку диаметром 5/8 дюйма с помощью фитинга, уплотняемого вручную, что позволяет изменять длину зоны перемешивания, и внешней трубки диаметром примерно 1 дюйм, соединенной с вытяжным вентилятором для удаления побочных продуктов и непрореагировавших паров. Пленки, получаемые с такой конфигурацией насадки, были круговыми с диаметром приблизительно 3/4 дюйма. В сравнительном примере 2 и примерах 2-7, представленных ниже, насадка для нанесения покрытий состояла из концентрических трубок - второй трубки диаметром 1/4 дюйма, введенной в первую трубку диаметром 3/4 дюйма с помощью фитинга, уплотняемого вручную, что позволяет изменять длину зоны перемешивания, и внешней трубки диаметром примерно 1,25 дюйма, соединенной с вытяжным вентилятором для удаления побочных продуктов и непрореагировавших паров. Пленки, получаемые с такой конфигурацией насадки, были круговыми с диаметром приблизительно 7/8 дюйма.

Сравнительный пример 1

В первую питающую трубку при температуре 170°С подавали газовую смесь с 0,034 мол.% Et2Zn·ТЭЭДА (ТЭЭДА - N,N,N',N'-тетраэтилэтилендиамин, англ. TEEDA) в потоке азота в качестве газа-носителя при расходе 7,5 (стандартных) л/мин. Во вторую питающую трубку при температуре 170°С подавали газовую смесь с 0,60 мол.% О2 очень высокой степени чистоты в потоке азота при расходе 5 (станд.) л/мин. Чтобы обеспечить длину зоны перемешивания 23 см, что соответствует продолжительности перемешивания потоков поступающего материала из первой и второй питающих трубок приблизительно 114 мс, была установлена вторая насадка. Основой для нанесения покрытия являлось натриево-кальциевое силикатное флоат-стекло толщиной 2,5 мм. Основу нагревали на резистивно нагретом (выделяющем тепло) никелевом блоке с температурой 675°С. Температура основы, зарегистрированная инфракрасным пирометром, была равна 650°С. Время осаждения пленок составило 500 секунд, а толщина полученной пленки ZnO - 297 нм при скорости осаждения 0,6 нм/с. Матовость таких пленок, измеренная прибором для измерения уровня видимости BYK HazeGuard Plus, в среднем равнялась 0,84%.

Пример 1

В первую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 0,096% Et2Zn·ТЭЭДА в потоке азота в качестве газа-носителя при расходе 12 (станд.) л/мин. Во вторую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 6,92 мол.% воды в потоке азота при расходе 3 (станд.) л/мин. Чтобы обеспечить длину зоны перемешивания 18 см, что соответствует продолжительности перемешивания потоков поступающего материала из первой и второй питающих трубок приблизительно 76 мс, была установлена вторая насадка. Основой для нанесения покрытия являлось боросиликатное флоат-стекло толщиной 1,1 мм. Основу нагревали на резистивно нагретом (выделяющем тепло) никелевом блоке с температурой 675°С. Температура основы, зарегистрированная инфракрасным пирометром, была равна 650°С. Время осаждения пленок составило 60 секунд, а толщина полученных пленок ZnO - 531 нм при скорости осаждения 8,8 нм/с. Матовость таких пленок, измеренная прибором для измерения уровня видимости BYK HazeGuard Plus, в среднем равнялась 2,65%.

Пример 2

В первую питающую трубку при температуре 170°С подавали газовую смесь с 1,04 мол.% Et2Zn·ТЭЭЦА в потоке азота в качестве газа-носителя при расходе 15 (станд.) л/мин. Во вторую питающую трубку при температуре 170°С подавали газовую смесь с 8,30 мол.% воды в потоке азота при расходе 5 (станд.) л/мин. Чтобы обеспечить длину зоны перемешивания 18 см, что соответствует продолжительности перемешивания потоков поступающего материала из первой и второй питающих трубок приблизительно 71 мс, была установлена вторая насадка. Основой для нанесения покрытия являлось боросиликатное флоат-стекло толщиной 1,1 мм. Основу нагревали на резистивно нагретом (выделяющем тепло) никелевом блоке с температурой 675°С. Температура основы, зарегистрированная инфракрасным пирометром, была равна 650°С. Время осаждения пленок составило 3 секунды, а толщина полученных пленок ZnO - 287 нм при скорости осаждения 95,7 нм/с. Матовость таких пленок, измеренная прибором для измерения уровня видимости BYK HazeGuard Plus, в среднем равнялась 4,0%.

Сравнительный пример 2

В первую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 0,096% Et2Zn·ТЭЭДА в потоке азота в качестве газа-носителя при расходе 12 (станд.) л/мин. Во вторую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 3,46 мол.% воды в потоке азота при расходе 3 (станд.) л/мин. Чтобы обеспечить длину зоны перемешивания 18 см, что соответствует продолжительности перемешивания поступающего материала из первой и второй питающих трубок приблизительно 400 мс, была установлена вторая насадка. Основой для нанесения покрытия являлось боросиликатное флоат-стекло толщиной 1,1 мм. Основу нагревали на резистивно нагретом (выделяющем тепло) никелевом блоке с температурой 675°С. Температура основы, зарегистрированная инфракрасным пирометром, была равна 650°С. Время осаждения пленок составило 60 секунд, но при этих условиях осаждение пленки на основу не произошло.

Пример 3

В первую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 0,29% Et2Zn·ТЭЭДА в потоке азота в качестве газа-носителя при расходе 12 (станд.) л/мин. Во вторую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 0,58 мол.% воды в потоке азота при расходе 3 (станд.) л/мин. Чтобы обеспечить длину зоны перемешивания 18 см, что соответствует продолжительности перемешивания потоков поступающего материала из первой и второй питающих трубок приблизительно 76 мс, была установлена вторая насадка. Основой для нанесения покрытия являлось боросиликатное флоат-стекло толщиной 1,1 мм. Основу нагревали на резистивно нагретом (выделяющем тепло) никелевом блоке с температурой 525°С. Температура основы, зарегистрированная инфракрасным пирометром, была равна 500°С. Время осаждения пленок составило 20 секунд, а толщина пленки - 467 нм при скорости осаждения 23,4 нм/с.

Пример 4

В первую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 0,29% Et2Zn·ТЭЭДА в потоке азота в качестве газа-носителя при расходе 12 (станд.) л/мин. Во вторую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 1,16 мол.% воды в потоке азота при расходе 3 (станд.) л/мин. Чтобы обеспечить длину зоны перемешивания 18 см, что соответствует продолжительности перемешивания потоков поступающего материала из первой и второй питающих трубок приблизительно 76 мс, была установлена вторая насадка. Основой для нанесения покрытия являлось боросиликатное флоат-стекло толщиной 1,1 мм. Основу нагревали на резистивно нагретом (выделяющем тепло) никелевом блоке с температурой 525°С. Температура основы, зарегистрированная инфракрасным пирометром, была равна 500°С. Время осаждения пленок составило 20 секунд, а толщина пленки - 502 нм при скорости осаждения 25,1 нм/с.

Пример 5

В первую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 0,29% Et2Zn·ТЭЭДА в потоке азота в качестве газа-носителя при расходе 12 (станд.) л/мин. Во вторую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 4,65 мол.% воды в потоке азота при расходе 3 (станд.) л/мин. Чтобы обеспечить длину зоны перемешивания 18 см, что соответствует продолжительности перемешивания потоков поступающего материала из первой и второй питающих трубок приблизительно 76 мс, была установлена вторая насадка. Основой для нанесения покрытия являлось боросиликатное флоат-стекло толщиной 1,1 мм. Основу нагревали на резистивно нагретом (выделяющем тепло) никелевом блоке с температурой 525°С. Температура основы, зарегистрированная инфракрасным пирометром, была равна 500°С. Время осаждения пленок составило 20 секунд, а толщина пленки - 549 нм при скорости осаждения 27,4 нм/с.

Пример 6

В первую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 0,29% Et2Zn·ТЭЭДА в потоке азота в качестве газа-носителя при расходе 12 (станд.) л/мин. Во вторую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 6,92 мол.% воды в потоке азота при расходе 3 (станд.) л/мин. Чтобы обеспечить длину зоны перемешивания 18 см, что соответствует продолжительности перемешивания потоков поступающего материала из первой и второй питающих трубок приблизительно 76 мс, была установлена вторая насадка. Основой для нанесения покрытия являлось боросиликатное флоат-стекло толщиной 1,1 мм. Основу нагревали на резистивно нагретом (выделяющем тепло) никелевом блоке с температурой 525°С. Температура основы, зарегистрированная инфракрасным пирометром, была равна 500°С. Время осаждения пленок составило 20 секунд, а толщина пленки - 581 нм при скорости осаждения 29 нм/с.

Пример 7

В первую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 0,29% Et2Zn·ТЭЭДА в потоке азота в качестве газа-носителя при расходе 12 (станд.) л/мин. Во вторую питающую трубку при температуре 160°С подавали газовую смесь с 13,84 мол.% воды в потоке азота при расходе 3 (станд.) л/мин. Чтобы обеспечить длину зоны перемешивания 18 см, что соответствует продолжительности перемешивания потоков поступающего материала из первой и второй питающих трубок приблизительно 76 мс, была установлена вторая насадка. Основой для нанесения покрытия являлось боросиликатное флоат-стекло толщиной 1,1 мм. Основу нагревали на резистивно нагретом (выделяющем тепло) никелевом блоке с температурой 525°С. Температура основы, зарегистрированная инфракрасным пирометром, была равна 500°С. Время осаждения пленок составило 20 секунд, а толщина пленки - 588 нм при скорости осаждения 29,4 нм/с.

Следует отметить, что в газовой смеси в сравнительном примере 1 для реакции с соединением диэтилцинк·ТЭЭДА используется 0,60 мол.% О2 очень высокой степени чистоты в потоке азота в качестве газа-носителя. Для получения пленки ZnO толщиной 297 нм требовалось время осаждения 500 секунд. Следовательно, зарегистрированная скорость образования пленки составила всего 0,6 нм/с.

В примере 1 в соответствии со способом, предлагаемым в изобретении, О2 заменили водой. При осаждении в течение 60 секунд получили пленку толщиной 531 нм или скорость образования пленки - чуть менее 9 нм/с.

В соответствии со способом, предлагаемым в изобретении, доля воды в газовой смеси в примере 2 была значительно выше, чем в примере 1 (8,30 мол.% в сравнении с 6,92 мол.%); в соответствии со способом, предлагаемым в изобретении, доля исходного вещества, содержащего цинк, мол.%, в примере 2 (1,04 мол.%,) также была больше, чем в сравнительном примере 1 и примере 1 (0,034 мол.% и 0,096 мол.%). При вышеуказанных содержаниях компонентов в газовой смеси в примере 2 всего за 3 секунды образовалась пленка ZnO толщиной 287 нм. Это соответствует скорости образования пленок, равной приблизительно 95,7 нм/с. Пленки в примере 2 были более матовыми, чем пленки в примере 1.

В сравнительном примере 2 основное внимание уделяется повышению влияния длины зоны перемешивания исходных веществ и продолжительности перемешивания исходных веществ (времени пребывания в зоне). В этом примере время пребывания в зоне перемешивания значительно увеличено, в результате чего, после того как предположительно произошла предварительная химическая реакция, пленка не образовалась.

Примеры 3 и 4 в соответствии со способом, предлагаемым в изобретении, показывают, что даже при температурах нанесения покрытия, соответствующих нижнему пределу предпочтительного интервала для осуществления настоящего изобретения, и при минимальных концентрациях исходных веществ пленки оксида цинка хорошего качества можно получить с приемлемой для промышленного производства скоростью.

Кроме того, пример 5, почти аналогичный примерам 3 и 4, но с более высоким содержанием воды, показывает положительное влияние содержания воды на скорость осаждения пленки.

Точно так же примеры 6 и 7 показывают влияние значительного увеличения доли воды на толщину пленки и скорость ее образования.

Очевидно, что сравнительно большая доля Н2О в газовой смеси обеспечивает быстрое и эффективное взаимодействие с соответствующими цинксодержащими исходными веществами с образованием пленок оксида цинка с приемлемой для промышленного производства скоростью.

Хотя описание настоящего изобретения касается различных конкретных примеров и вариантов его осуществления, следует понимать, что данное изобретение этим не ограничивается и что оно может иметь различное применение на практике в пределах его объема, определенного приведенной ниже формулой изобретения.

1. Способ химического осаждения из паровой фазы для нанесения покрытия из оксида цинка на основу, в котором осуществляют:
формирование первого потока газообразных исходных веществ, включающего цинксодержащее соединение,
формирование второго потока газообразных исходных веществ, включающего воду,
подачу первого и второго потоков газообразных исходных веществ в зону перемешивания газов на заданном расстоянии над поверхностью стеклянной основы, на которую наносится покрытие, и которая находится снаружи зоны перемешивания газов; и
смешивание вместе первого и второго потоков газообразных исходных веществ с образованием смеси исходных веществ и затем при выходе из зоны перемешивания газов взаимодействие этой смеси с поверхностью основы, когда она перемещается мимо зоны перемешивания газов, и при этом поверхность основы находится при атмосферном давлении и имеет температуру, достаточную для начала реакции между указанными цинксодержащим соединением и водой,
причем первый и второй потоки газообразных исходных веществ смешивают вместе в зоне перемешивания газов в течение промежутка времени менее 1 с перед контактом смеси исходных веществ с поверхностью подложки, так что покрытие из оксида цинка формируется на этой поверхности при скорости осаждения более 5 нм/с.

2. Способ по п.1, в котором стеклянную основу нагревают до температуры не менее 400°С.

3. Способ по п.2, в котором стеклянную основу нагревают до температуры 500-700°С.

4. Способ по п.1, в котором цинксодержащее соединение имеет формулу R1R2Zn или R1R2Zn-[R3R4N(CHR5)n(CH2)m(CHR6)nNR7R8], где
R1-8 могут быть одинаковыми или разными алкильными или арильными группами, такими как метил, этил, изопропил, н-пропил, н-бутил, втор-бутил, фенил или замещенный фенил, и могут включать один или несколько фторсодержащих заместителей,
R5 и R6 могут представлять собой Н-группу или алкильную или арильную группы,
n может равняться 0 или 1, а
m может равняться 1-6, если n=0, и m может равняться 0-6, если n=1.

5. Способ по п.1, в котором цинксодержащее соединение и воду смешивают в зоне перемешивания газов в течение менее 0,5 с.

6. Способ по п.5, в котором цинксодержащее соединение и воду смешивают в зоне перемешивания газов в течение 70-100 мс.

7. Способ по п.1, в котором скорость осаждения покрытия из оксида цинка составляет более 20 нм/с.

8. Способ по п.1, в котором молярная концентрация смеси газообразных исходных веществ составляет от 3 до 14 мол.%.

9. Способ по п.4, в котором цинксодержащее соединение выбрано из группы, включающей: Me2Zn или Ме2Zn·ТМПДА (ТМПДА=N,N,N',N'-тетраметил-1,3-пропандиамин), или Ме2Zn·ТЭЭДA (ТЭЭДA=N,N,N',N'-тетраэтилэтилендиамин), или Ме2Zn·ТМЭДА (ТМЭДА=N,N,N',N'-тетраметилэтилендиамин), или Et2Zn, или Et2Zn·ТЭЭДA, или Et2Zn·ТМПДА, или Et2Zn·ТМЭДА.

10. Способ химического осаждения из паровой фазы для нанесения покрытия из оксида цинка на основу, в котором осуществляют: формирование первого потока газообразных исходных веществ, включающего цинксодержащее соединение, формирование второго потока газообразных исходных веществ, включающего источник кислорода, содержащий воду, подачу первого и второго потоков газообразных исходных веществ в зону перемешивания газов на заданном расстоянии над поверхностью стеклянной основы, на которую наносится покрытие, и которая находится снаружи зоны перемешивания газов и при атмосферном давлении; и смешивание вместе первого и второго потоков газообразных исходных веществ с образованием смеси исходных веществ и затем при выходе из зоны перемешивания газов взаимодействие этой смеси с поверхностью основы, когда она перемещается мимо зоны перемешивания газов, и при этом поверхность основы имеет температуру, достаточную для начала реакции между указанными цинксодержащим соединением и водой, причем первый и второй потоки газообразных исходных веществ смешивают вместе в зоне перемешивания газов в течение промежутка времени менее 1 с, так что при контакте с поверхностью подложки покрытие из оксида цинка формируется на этой поверхности при скорости осаждения более 5 нм/с.

11. Способ по п.10, в котором источником кислорода, содержащим воду, является спирт, содержащий заданное количество воды.

12. Способ по п.11, в котором используют спирт 2-бутанол, а заданное количество воды составляет от 1 до 10 мол.%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу химического осаждения из паровой фазы для нанесения покрытия из оксида цинка, имеющего низкое удельное сопротивление, на прозрачное изделие и изделие с покрытием, изготовленное этим способом.

Изобретение относится к способу нанесения покрытий из оксида цинка с легирующими примесями, имеющих низкое удельное сопротивление. .

Изобретение относится к изготовлению изделия с проводящим оксидным покрытием и может быть использовано при изготовлении фотогальванических приборов. .
Изобретение относится к способу получения на стекле покрытия из оксида металла, легированного сурьмой, предпочтительно из оксида олова. .

Изобретение относится к получению защитных электропроводных и оптически прозрачных покрытий для электроники, транспорта, а также для реализации энергосберегающих технологий в строительстве.

Изобретение относится к способу получения легированных фтором покрытий из оксида олова на стекле, наносимых приготовлением однородной смеси газообразных реагентов, включающей оловоорганическое соединение, HF, воду и кислород, и подачей смеси реагентов к поверхности горячей ленты стекла, где эти соединения вступают во взаимодействие с образованием легированного фтором покрытия из оксида олова.

Изобретение относится к стеклоизделию с покрытием из оксида цинка, которое может быть использовано в строительстве
Изобретение относится к области упрочнения стеклоизделий, в частности к светофильтрам, используемым в бортовых аэронавигационных огнях

Изобретение относится к пористым покрытиям из диоксида титана в анатазной форме с улучшенной фотокаталитической активностью, применяемым как антибактериальные и самоочищающиеся покрытия

Изобретение относится к легированным кварцевым стеклам с тетраэдрической координацией атомов титана и может быть использовано при создании компонентов микро- (нано-) и оптоэлектронных устройств

Изобретение относится к получению изделий с многослойным светочувствительным покрытием и может быть использовано для получения тонкопленочных солнечных элементов, фотокаталитических изделий

Настоящее изобретение относится к остеклениям, которые обладают высоким отражением в видимой области. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности получения остеклений, покрытых путем катодного распыления, обладающих высокой химической и механической стойкостью. Остекление содержит по меньшей мере один слой, нанесенный катодным распылением под вакуумом, причем указанный слой содержит оксид циркона и оксид титана в массовой доле 40% и не более 75%. Толщина рассматриваемого слоя составляет 150-900 ангстрем. На прозрачном листе флоат-стекла, имеющем толщину 4 мм, указанный(ые) слой (слои) обеспечивают отражение по меньшей мере 15% и пропускание света по меньшей мере 60%. 19 з.п. ф-лы, 32 пр., 3 ил.

Изобретение относится к устройству для покрытия изделий из стекла пленкой химического соединения на основе оксида металла или смеси оксидов металлов. Упомянутое устройство содержит секцию кожуха для покрытия, образующую внутреннюю камеру с входным отверстием и выходным отверстием, нагнетатель, расположенный во внутренней камере, для переноса воздуха от входного отверстия в направлении выходного отверстия и инжектор, который выполнен с возможностью подачи химического соединения во внутреннюю камеру, при этом инжектор расположен по меньшей мере частично во внутренней камере далее по потоку от нагнетателя и на расстоянии от стороны нагнетания лопасти вентилятора нагнетателя. В другом варианте осуществления изобретения нагнетатель выполнен с возможностью подачи во внутреннюю камеру воздуха, который должен быть смешан с химическим соединением, а инжектор выполнен с возможностью подачи химического соединения во внутреннюю камеру секции кожуха для покрытия, который расположен по меньшей мере частично во внутренней камере далее по потоку от нагнетателя и на расстоянии от него, которое составляет от 0,5-5 дюймов, и дальний конец которого введен во внутреннюю камеру на заданное расстояние, которое составляет 0,1-2 дюйма. Обеспечивается повышение эффективности нанесения покрытия на изделия из стекла при снижении вероятности покрытия лопастей вентилятора и упрощение очистки секции кожуха для покрытия. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности к оптоэлектронике, а именно к электропроводящим оптически прозрачным покрытиям на основе оксида индия и олова. Способ получения покрытия на основе оксида индия и олова на поверхности подложки включает напыление на подложку оксида индия и олова с обеспечением требуемого значения показателя преломления покрытия за счет выбора технологического параметра процесса напыления. Согласно изобретению напыление осуществляют при нормальной ориентации подложки относительно потока напыляемого вещества, процесс напыления оксида индия и олова на подложку включает последовательно осуществляемые операцию напыления оксида индия и олова методом электронно-лучевого испарения или магнетронного распыления при температуре от 400 до 500°С и операцию напыления оксида индия и олова методом магнетронного распыления при температуре от 15 до 75°С, при этом обеспечивают требуемое значение показателя преломления покрытия за счет выбора массы вещества, наносимого на каждой из указанных операций напыления. Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является получение покрытия оксида индия и олова с заданным значением показателя преломления при обеспечении его однородности по толщине.
Наверх