涂料组分、其制造方法及其用途技术

本发明专利技术涉及一种涂料组分，所述涂料组分可由至少一种含钇的前体、溶剂A和与溶剂A不同的溶剂B制成，溶剂A的20℃下的蒸汽压力相对于溶剂B的20℃下的蒸汽压力之比符合(公式1)，本发明专利技术还涉及一种用于制造所述涂料组分的方法，并且涉及所述涂料组分的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可由至少一种含钇的前体制成的涂料组分，涉及一种用于制造所述涂料组分的方法，并且涉及所述涂料组分的用途。
技术介绍
相比于许多其它技术、例如化学气相沉积(CVD)，经由印刷和其它液体沉积工艺制造半导体电子元件层能够实现低得多的制造成本，原因在于在这种情况下，半导体可连续操作沉积。因此，已发展出例如用于制造薄膜晶体管(TFT)的液相工艺。在这方面尤其对基于含氧化铟的半导体层的薄膜晶体管很有利。然而，通过液相工艺制造的含氧化铟的半导体层具有下述缺点：呈现出不足的电气性能和不足的稳定性。特别地，环境影响与半导体层中的表面缺陷导致含氧化铟的层的电子特性随时间推移和/或在压力下缺乏一致性。因此，已开发出位于含氧化铟的层之上的稳定剂层，使得能够抵消表面缺陷和/或提供保护以免受环境影响。现有技术描述了作为特别适用于氧化铟半导体层的稳定剂层的含氧化钇层(Nomura et al.,Applied Physics Letters 99,053505-1-053505-3(2011)；Nomura et al.,Thin solid Films 520(2012)3378-3782；US 2012/0097957A1)。然而其中所描述的含氧化钇层以高成本和复杂性通过例如CVD工艺、电子束蒸发和PLD(脉冲激光沉积)的工艺来制造。因此，期望能够通过成本更低的且更方便的方法来制造本质适用于使含氧化铟的层稳定的这些氧化钇层。例如，US 2012/0104381 A1提供了一种具有“低陷阱密度材料层”的、基于金属氧化物的半导体元件的一般性披露，所述“低陷阱密度材料层”尤其可通过液相工艺或溶胶-凝胶工艺制造。然而，其中未描述用于制造含氧化钇层的液相工艺或溶胶-凝胶工艺。用于制造含氧化钇层的溶胶-凝胶工艺例如由Rudolph Rippstein在论文中进行了描述(1993)。因此，用于制造含氧化钇层的含水的工艺是现有技术的一部分。然而，其中所描述的钇前体的水凝胶溶液不产生使含氧化铟的层稳定至足够好的效果的稳定剂层。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目标是提供一种涂料组分，其尤其适于作为用于含氧化铟的层的稳定剂层。在这方面，尤其理想的目标是能够利用这些涂料组分来制造具有布置在半导体层之上的稳定剂层的晶体管，所述晶体管呈现非常低的导通电压并且在负偏压测试和正偏压测试(NBST和PBST)中导通电压还具有特别小的漂移。该目的通过本专利技术的涂料组分来实现，所述涂料组分可由至少一种含钇的前体、溶剂A和与溶剂A不同的溶剂B制成，溶剂A的20℃下的蒸汽压力与溶剂B的20℃下的蒸汽压力之比： p A p B ≥ 10. ]]>涂料组分在此表示一种液体制剂，所述液体制剂适用于产生涂层、尤其适用于产生含钇的涂层。本专利技术的涂料组分优选为适用于印刷工艺、缝口模头工艺或旋涂工艺的涂料组分。在特别优选方案中，本专利技术的涂料组分适用于印刷工艺、即印刷墨。含钇的“前体”在此为一种可溶解的或可分散的、含钇的化合物，其可在相应的组分被印刷之后转变为含氧化钇的层、尤其为氧化钇层。“含钇的”前体在此为具有至少一个钇原子的前体。本专利技术的涂料组分还包括至少两种溶剂A和B。溶剂A和B选择成使得(与溶剂B相比更易挥发的)溶剂A的20℃下的蒸汽压力相对于(与溶剂A相比更难挥发的)溶剂B的20℃下的蒸汽压力之比大于或等于10。在该情况下，蒸汽压力利用对技术人员而言已知的静态确定法来确定。该方法在封闭系统中、在给定的温度下(在此为：20℃)测量在热力学平衡状态下在一种物质上方产生的蒸汽压力。在此优选地，溶剂A不仅比溶剂B更易挥发，而且与涂料组分中存在的所有溶剂相比具有最高的蒸汽压力。此外，优选地，溶剂B不仅比溶剂A更难挥发，而且与涂料组分中存在的所有溶剂相比具有最低的蒸汽压力。确定溶液中存在的前体的结构是困难的。然而，假设溶液中存在的前体的架构与晶体中的架构相同。为此，假设本专利技术的制剂不仅可由至少一种含钇的前体和至少两种溶剂制成，而且还包括所述至少一种前体和所述至少两种溶剂。相应的说明同样地适用于下文所描述的所有优选实施例中的前体。所述至少一种含钇的前体可仅具有作为(半)金属原子的钇。(半)金属表示金属和半金属。替代地，所述至少一种前体除了钇之外还可具有其他金属原子或半金属原子。然而优选地，用于制造涂料组分的所有前体都仅具有钇。如果所述至少一种含钇的前体从包括钇醇盐(Yttrium-Alkoxiden)、钇氧联醇盐(Yttrium-Oxo-Alkoxiden)、钇烷氧基醇盐(Yttrium-Alkoxy-Alkoholaten)和钇盐的组中选择，那么可产生特别好的涂料组分。钇醇盐为具有至少一个钇原子和至少三个烷氧基的钇化合物。与钇醇盐相比，钇氧联醇盐还具有至少一个多桥氧原子，即它们至少包括两个钇原子、至少一个氧基和至少四个烷氧基。然而，由于氧基的桥接作用，钇氧联醇盐常为团簇化合物。此外，钇烷氧基醇盐为具有至少一个钇原子和至少一个氧-烷基-烷基-基(Oxyalkylalkylrest)(R-O-R’-O-基)的钇化合物。钇烷氧基醇盐可仅由钇原子和三个R-O-R’-O-基组成，或除了后者之外还可具有氧基和/或烷氧基。此外，优选的钇盐为硝酸钇和卤化钇。如果所述至少一种前体从钇氧联醇盐的组中选择，尤其从通式为YxOy(OR)z的钇氧联醇盐的组中选择，其中3≤x≤12，1≤y≤x，x≤z≤(3x-1)且y+z≥x，那么可获得特别好的效果。最好的涂料组分如其前体一样，包括钇氧联醇盐Y5O(O-iPr)13。本专利技术的涂料组分包括的所有含钇的前体优选地以基于制剂的总质量的0.1至10wt％的总比例使用。此外，涂料组分也可利用自由钇(半)金属前体制造。其比例优选地不多于5wt％。然而，在特别优选方案中，涂料组分不利用自由钇前体制造。因此，在特别优选方案中，本专利技术的涂料组分仅以含钇的前体制造。本专利技术的涂料组分具有至少两种溶剂。本专利技术的涂料组分优选为无水的，因为这样能够获得特别均匀且薄的层。无水的涂料组分在此表示不包括作为溶剂的水的涂料组分。因此，相应的涂料组分为不在溶胶-凝胶工艺中使用的组分。在另外的优选方案中，涂料组分的含水量(例如由于从空气中吸收水而产生)不多于500ppm。溶剂A和溶剂B优选地从乙醇、烷氧基醇、羟基醚和羧酸酯以及乳酸酯的组中选择。如果不仅这两种溶剂的蒸汽压力比为10或10以上，而且在SATP条件下这两种溶剂A和B的沸点之差≥30℃，那么可获得特别好的结果。“SATP条件”在此表示105Pa的压力和25℃的温度。在另外的优选方案中，溶剂A在SATP条件下的沸点为50至140℃。进一步优选的溶剂A从包括1-甲氧基-2-丙醇、2-甲氧乙醇、乙酸丁酯、异丙醇、叔丁醇和乙醇的组中选择。非常优选地，溶剂A为乙醇。在另外的优选方案中，溶剂B在SATP条件下的沸点为100至200℃。在另外的优选方案中，溶剂B从包括1-己醇、环己醇、四氢糠醇、1-甲氧基-2-乙酸丙酯和乳酸乙酯的组中选择。非常优选地，溶剂B为1-己本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料组分，所述涂料组分能够由至少一种含钇的前体、溶剂A和与溶剂A不同的溶剂B制成，溶剂A的20℃下的蒸汽压力相对于溶剂B的20℃下的蒸汽压力之比：pApB≥10.]]>

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.14 DE 102014202718.71.一种涂料组分，所述涂料组分能够由至少一种含钇的前体、溶剂A和与溶剂A不同的溶剂B制成，溶剂A的20℃下的蒸汽压力相对于溶剂B的20℃下的蒸汽压力之比： p A p B ≥ 10. ]]>2.如权利要求1所述的涂料组分，其特征在于，所述至少一种含钇的前体从包括钇醇盐、钇氧联醇盐、钇烷氧基醇盐和钇盐的组中选择。3.如权利要求2所述的涂料组分，其特征在于，所述至少一种前体从钇氧联醇盐的组中选择。4.如权利要求3所述的涂料组分，其特征在于，所述至少一种前体为Y5O(O-iPr)13。5.如前述权利要求中任一项所述的涂料组分，其特征在于，使用的所有的含钇的前体基于制剂的总质量的比例为0.1至10wt％。6.如前述权利要求中任一项所述的涂料组分，其特征在于，溶剂从乙醇、烷氧基醇、羟基醚、羧酸酯和乳酸酯的组中选择。7.如前述权利要求中任一项所述的涂料组分，其特征在于，两种溶剂A和B在SATP条件下的沸点之差≥30℃。8.如前述权利要求中任一项所述的涂料组分，其特征在于，溶剂A在SAT...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·V·范，D·韦伯，F·耶恩克，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE