Способ получения порошков moo2, продукты, изготовленные из порошков moo2, осаждение тонких пленок moo2 и способы использования таких материалов - RU2006105325A

Реферат

1. Способ получения порошка МоО₂ высокой чистоты, включающий

(а) помещение молибденового компонента в печь, причем молибденовый компонент выбран из группы, состоящей из соли димолибдата аммония, триоксида молибдена и их сочетаний, и

(б) нагревание молибденового компонента в печи в восстановительной атмосфере при температуре менее 700°С и таким образом формирование порошка MoO₂ высокой чистоты.

2. Способ по п.1, где порошок МоО₂ характеризуется тем, что он имеет чистоту более 99,95% и содержит более 99% фазы MoO₂.

3. Способ по п.1, где порошок МоО₂ представляет собой более чем 99% стехиометрический порошок МоО₂.

4. Способ по п.1, где молибденовый компонент нагревают в течение периода в пределах от 15 мин до около 4 ч.

5. Способ по п.1, где печь выбрана из группы, состоящей из стационарных трубчатых печей, вращающихся трубчатых печей и обжиговых печей.

6. Способ по п.1, где восстановительная атмосфера содержит водород.

7. Способ по п.1, где 6,8 кг димолибдата аммония помещают в плоскодонную лодочку и эту лодочку нагревают в стационарной трубчатой печи в течение от 2 до 3 ч при температуре в пределах от 500 до 700°С.

8. Порошок MoO₂, содержащий более 99% стехиометрического количества МоО₂.

9. Способ изготовления пластины, включающий

(а) изостатическое прессование компонента из более чем 99%-ного стехиометрического порошка МоО₂ в заготовку,

(б) спекание в вакууме этой заготовки при условиях поддержания более 99%-ной стехиометрии MoO₂ и

(в) формирование пластины, включающей более 99% стехиометрического МоО₂.

10. Способ по п.9, где эта заготовка является спеченной в вакууме в течение 6 ч при температуре по меньшей мере 1250°С.

11. Способ по п.9, где порошок МоО₂ подвергают изостатическому прессованию при давлении в пределах от 10000 до 40000 фунтов на квадратный дюйм.

12. Способ по п.9, где пластину подвергают горячему изостатическому прессованию.

13. Способ по п.9, где пластина имеет плотность, которая составляет от 90 до 100% от теоретической плотности MoO₂ .

14. Пластина, изготовленная в соответствии со способом по п.9.

15. Способ распыления, включающий подвергание пластины, содержащей более чем 99% стехиометрического MoO₂, воздействию условий распыления и тем самым распыление пластины.

16. Способ по п.15, где распыление проводят с использованием способа распыления, выбранного из группы, состоящей из магнетронного распыления, импульсного лазерного распыления, ионно-лучевого распыления, триодного распыление и их сочетания.

17. Способ изготовления тонкой пленки, включающий стадии

(а) распыления пластины, содержащей более 99% стехиометрического МоО₂,

(б) удаления молекул MoO₂ с пластины и

(в) нанесения молекул МоО₂ на субстрат и тем самым формирования тонкой пленки.

18. Способ по п.17, где тонкая пленка имеет толщину в пределах от 0,5 нм до 10 мкм.

19. Способ по п.17, где способ распыления выбран из группы, состоящей из магнетронного распыления, импульсного лазерного распыления, ионно-лучевого распыления, триодного распыление и их сочетания.

20. Тонкая пленка, изготовленная в соответствии со способом по п.16.

21. Тонкая пленка по п.20, где эта тонкая пленка имеет работу выхода, которая выше, чем работа выхода пленки из оксида индия и олова, имеющей те же самые размеры.

22. Тонкая пленка по п.20, где эта пленка имеет работу выхода от около 4,5 до около 6 эВ.

23. Тонкая пленка по п.20, где эта тонкая пленка имеет шероховатость поверхности, которая меньше, чем шероховатость поверхности тонкой пленки из оксида индия и олова.

24. Тонкая пленка по п.20, где эта тонкая пленка имеет шероховатость, которая менее около 5 нм.

25. Тонкая пленка по п.20, где эта тонкая пленка имеет среднее пропускание более 85% при длине волны от 350 до 800 нм.

26. Тонкая пленка по п.20, где эта тонкая пленка имеет удельное сопротивление менее 300 мк Ω·см.

27. Тонкая пленка по п.20, где толщина этой тонкой пленки располагается в пределах от около 50 до около 2500

28. Органический светоизлучающий диод, включающий

(а) металлический электрод,

(б) электронный транспортный слой,

(в) эмиттерный слой,

(г) слой электропроводного полимера и

(д) тонкую пленку, включающую более около 99% стехиометрического MoO₂, где эта тонкая пленка расположена на субстрате.

29. Органический светоизлучающий диод по п.28, где субстрат выбран из группы, состоящей из пластмассовых субстратов, стеклянных субстратов, керамических субстратов и их сочетаний.

30. Органический светоизлучающий диод по п.28, где пластмассовый субстрат включает одну или несколько пластмасс, выбранных из группы, состоящей из полинор-борнена, полиимида, полиарилата, поликарбоната, полиэтиленнафтената и полиэтилентерефталата.

31. Органический светоизлучающий диод по п.28, где керамический субстрат представляет собой сапфир.

32. Элемент, включающий мишень ионного распыления, где эта мишень ионного распыления включает обработанную пластину из МоО₂ высокой чистоты.

33. Элемент по п.32, где эту пластину обрабатывают методами лазерной резки, фрезерования, кантования и обработки на токарном станке.

34. Элемент по п.32, где эта мишень ионного распыления является кольцевой, и мишень ионного распыления имеет диаметр в пределах от 2,54 до 63,5 см.

35. Элемент по п.32, где эта мишень имеет толщину в пределах от около 0,15 до около 20 см.

36. Оптическое дисплейное устройство, включающее пленку, содержащую более около 99% стехиометрического МоО₂, расположенную на по меньшей мере части субстрата.

37. Оптическое устройство по п.36, где эту пленку формируют путем

(а) распыления пластины, включающей более 99% стехиометрического MoO₂,

(б) удаления молекул MoO₂ с пластины и

(в) нанесения молекул MoO₂ на субстрат, тем самым формируя тонкую пленку MoO₂.

38. Оптическое устройство по п.36, где пленку формируют путем

(а) распыления пластины, включающей более около 99% Мо,

(б) удаления молекул Мо с пластины и

(в) формирования молекул MoO₂ при парциальном давлении кислорода в камере для получения тонкой пленки МоО₂ на субстрате.

39. Оптическое устройство по п.36, где тонкая пленка имеет толщину в пределах от 0,5 нм до 10 мкм.

40. Оптическое устройство по п.37, где способ распыления выбран из группы, состоящей из магнетронного распыления, импульсного лазерного распыления, ионно-лучевого распыления, триодного распыление и их сочетания.

41. Оптическое устройство по п.36, где пленка имеет работу выхода от 4,5 до 6 эВ.

42. Оптическое устройство по п.36, где пленка имеет шероховатость, которая составляет менее около 5 нм.

43. Оптическое устройство по п.36, где пленка имеет среднее пропускание более 85% при длине волны от около 350 до около 800 нм.

44. Оптическое устройство по п.36, где пленка имеет удельное сопротивление менее около 300 мк Ω·см.

45. Оптическое устройство по п.36, где пленка имеет толщину от около 50 до около 2500

46. Оптическое устройство по п.36, где оптическое устройство представляет собой органический светоизлучающий диод, а пленка, содержащая MoO₂, является анодом.

47. Оптическое устройство по п.36, где органический светоизлучающий диод включает

(а) металлический катод,

(б) электронный транспортный слой,

(в) эмиттерный слой,

(г) дырочный транспортный слой и

(д) пленку, включающую МоО₂, в качестве анодного слоя.

48. Оптическое устройство по п.46, где тонкая пленка расположена на субстрате, выбранном из группы, состоящей из пластмассовых субстратов, стеклянных субстратов, керамических субстратов и их сочетаний.

49. Оптическое устройство по п.48, где пластмассовый субстрат включает одну или несколько пластмасс, выбранных из группы, состоящей из полинорборнена, полиимида, полиарилата, поликарбоната, полиэтиленнафтената и полиэтилентерефталата.

50. Оптическое устройство по п.48, где керамический субстрат представляет собой сапфир.

51. Оптическое устройство по п.36, где оптическое устройство представляет собой светоизлучающий диод, а пленка, содержащая MoO₂, является омическим контактом.

52. Оптическое устройство по п.51, где тонкая пленка представляет собой металлический контакт p-типа.

53. Оптическое устройство по п.51, где тонкая пленка представляет собой металлический контакт n-типа.

54. Оптическое устройство по п.51, где светоизлучающий диод включает

(а) субстрат,

(б) буферный слой,

(в) полупроводниковый материал N-типа,

(г) p-n переходный слой,

(д) полупроводниковый материал P-типа,

(е) металлический контакт p-типа и

(ж) металлический контакт n-типа.

55. Оптическое устройство по п.54, где субстрат включает материал, выбранный из группы, состоящей из сапфира, SiC, Si, GaN, GaP, GeSi, AlN и их сочетаний.

56. Оптическое устройство по п.54, где буферный слой включает одно или несколько соединений элементов группы IIIB и элементов группы VB периодической таблицы элементов.

57. Оптическое устройство по п.56, где буферный слой включает AlN, GaN или их сочетание.

58. Оптическое устройство по п.54, где полупроводниковый материал N-типа включает одно или несколько соединений, допированных одним или несколькими элементами, выбранными из Si, Se, Те и S, и эти соединения выбраны из соединений элементов группы IIIB и элементов группы VB периодической таблицы элементов и соединений, выбранных из соединений элементов группы IIB и элементов группы VIB периодической таблицы элементов.

59. Оптическое устройство по п.58, где соединения элементов группы IIIB и элементов группы VB представляют собой допированные Si соединения, выбранные из группы, состоящей из GaN, GaAs, GaAlAs, AlGaN, GaP, GaAsP, GaInN, AlGaInN, AlGaAs, AlGaInP, PbSnTe, PbSnSe и их сочетаний.

60. Оптическое устройство по п.58, где соединения элементов группы IIB и элементов группы VIB представляют собой допированные Si соединения, выбранные из ZnSSe, ZnSe, SiC и их сочетаний.

61. Оптическое устройство по п.54, где металлический контакт n-типа включает материал, выбранный из металлов Ti/Au, проводящего оксида MoO₂ и MoO₂ /металла, где этот металл выбран из Ti, Au и их сочетаний.

62. Оптическое устройство по п.54, где полупроводниковый материал P-типа включает одно или несколько соединений, допированных одним или несколькими элементами, выбранными из Mg, Zn и С, и эти соединения выбраны из соединений элементов группы IIIB и элементов группы VB периодической таблицы элементов и соединений, выбранных из соединений элементов группы IIB и элементов группы VIB периодической таблицы элементов.

63. Оптическое устройство по п.62, где соединения элементов группы IIIB и элементов группы VB представляют собой допированные Mg соединения, выбранные из группы, состоящей из GaN, GaAs, GaAlAs, AlGaN, GaP, GaAsP, GaInN, AlGaInN, AlGaAs, AlGaInP, PbSnTe, PbSnSe и их сочетаний.

64. Оптическое устройство по п.58, где соединения элементов группы IIB и элементов группы VIB представляют собой допированные Mg соединения, выбранные из ZnSSe, ZnSe, SiC и их сочетаний.

65. Оптическое устройство по п.54, где металлический контакт p-типа включает материал, выбранный из прозрачного проводящего оксида, содержащего MoO₂, и пленок, содержащих MoO₂,/металл, где этот металл выбран из Ag, Au и их сочетаний.

66. Оптическое устройство по п.36, где оптическое устройство представляет собой жидкокристаллический дисплей, а пленка, содержащая MoO₂, является одним или несколькими из следующего: общего электрода, пиксельного электрода, электрода затвора, электрода истока, электрода стока, электрода накопительной емкости и их сочетаний.

67. Оптическое устройство по п.66, где жидкокристаллический дисплей включает тонкопленочный диод или элемент тонкопленочного транзисторного переключателя.

68. Оптическое устройство по п.66, где жидкокристаллический дисплей включает

A) стеклянный субстрат,

Б) электрод истока,

B) электрод стока,

Г) подзатворный диэлектрик,

Д) электрод затвора,

Е) слой аморфного кремния, поликристаллического кремния или монокристалла кремния,

Ж) слой n-допированного кремния,

З) пассивирующий слой,

И) прозрачный пиксельный электрод,

К) общий электрод,

Л) полиимидный ориентирующий слой и

М) электрод накопительной емкости.

69. Оптическое устройство по п.68, где прозрачный пиксельный электрод и общий электрод включают пленку, содержащую MoO₂ .

70. Оптическое устройство по п.36, где оптическое устройство представляет собой плазменную дисплейную панель, а пленка, содержащая МоО₂, является положительным или отрицательным электродом.

71. Оптическое устройство по п.70, где плазменная дисплейная панель включает

A) переднюю стеклянную пластину,

Б) диэлектрическую пленку,

B) слой MgO,

Г) ионизированный газ,

Д) сепаратор,

Е) один или несколько люминофоров,

Ж) заднюю стеклянную пластину.

72. Оптическое устройство по п.71, где заднее стекло покрыто пленкой MoO₂.

73. Оптическое устройство по п.36, где оптическое устройство представляет собой дисплей с автоэлектронной эмиссией, а пленка, содержащая MoO₂, является электродным материалом анода или катода.

74. Оптическое устройство по п.73, где дисплей с автоэлектронной эмиссией включает

A) стеклянную лицевую пластину анода,

Б) люминофор,

B) спейсер,

Г) микронаконечник,

Д) горизонтальный и вертикальный катоды и

Е) стеклянную несущую пластину.

75. Оптическое устройство по п.74, где стеклянная лицевая пластина А) покрыта пленкой, содержащей МоО₂.

76. Оптическое устройство по п.74, где по меньшей мере один из горизонтальных и вертикальных катодов Д) включает пленку, содержащую МоО₂ .

77. Оптическое устройство по п.36, где оптическое устройство представляет собой солнечный элемент, а пленка, содержащая MoO₂, представляет собой одно или несколько из следующего: электрических контактов, прозрачного контакта и верхнего p-n переходного слоя.

78. Оптическое устройство по п.77, где солнечный элемент включает

A) покровное стекло,

Б) верхний электрический контактный слой,

B) прозрачный контакт,

Г) верхний p-n переходный слой,

Д) поглощающий слой

Е) задний электрический контакт и

Ж) субстрат.

79. Оптическое устройство по п.78, где прозрачный контакт В) включает пленку, содержащую MoO₂.

80. Оптическое устройство по п.78, где верхний p-n переходный слой Г) включает пленку, содержащую MoO₂.

81. Оптическое устройство по п.78, где покровное стекло А) включает просветляющее покрытие.

82. Оптическое устройство по п.81, где просветляющее покрытие включает пленку, содержащую МоО₂, пленку Si₃ N₄, титано-кремнеземную пленку и их сочетания.

83. Оптическое устройство по п.36, в которое включены одна или несколько пленок, содержащих МоО₂, выбранные из группы, состоящей из пленки из единственной фазы MoO₂, пленки из допированной примесями МоО₂, пленки из оксида олова, допированного MoO₂, оксида индия и олова, допированного MoO₂, ZnO/In₂O₃, допированного МоО₂, ZnO/SnO₂/In₂O₃, допированного MoO₂, пленки из ZnO, допированного МоО₂, пленок из SnO₂, допированного МоО₂, пленки из ZnO/Al₂О₃, допированного МоО₂, Ga/ZnO, допированного MoO₂, GaO/ZnO, допированного MoO₂, пленки из станната цинка (Zn₂SnO₄), допированного MoO₂, и композитной пленки MoO₂-МоО₃.

84. Оптическое устройство по п.37, где пластина распыления является квадратной или прямоугольной по форме.

85. Оптическое устройство по п.84, где эта пластина имеет размеры в пределах 2,5 см×2,5 см для квадрата и 2,5 см×3 см для прямоугольника.

86. Оптическое устройство по п.37, где мишень ионного распыления из MoO₂ или содержащая MoO₂ прикреплена к опорной пластине для формирования мишени ионного распыления большой площади.

87. Оптическое устройство по п.86, где используют способ распыления, формирующий сегменты.

88. Оптическое устройство по п.87, где размер мишени ионного распыления большой площади может быть до 6 м×5,5 м.

89. Оптическое устройство по п.37, где мишень ионного распыления из МоО₂ или содержащая МоО₂ имеет толщину в пределах от 0,15 до 20 см.

90. Оптическое устройство по п.36, где пленку формируют с использованием одного или нескольких способов, выбранных из группы, состоящей из металлоорганического химического осаждения из паровой фазы (МОХОП), металлоорганического осаждения (МОО) и золь-гелевого метода.

91. Оптическое устройство по п.90, где золь-гелевый метод использует металлоорганические реактивы, включая ацетилацетонат молибдена.

92. Оптическое устройство по п.90, где методики МОХОП или МОО используют металлоорганические реактивы, включая этилгексаноат молибдена.

93. Способ изготовления пластины, включающий подвергание компонента из порошка более 99% стехиометрического МоО₂ условиям горячего прессования, и тем самым формирование пластины, которая включает более 99% стехиометрического MoO₂.

94. Способ по п.93, где горячее прессование проводят с переходной жидкой фазой, способствующей горячему прессованию.