[发明专利]制备铟氯二醇盐的方法

说明书

本发明涉及制备铟氯二醇盐的方法，通过本发明的方法能够制备的铟氯二醇盐及其用途。

与许多的其他方法例如化学气相沉积(CVD)相比，经由印刷和其他液体沉积方法来生产半导体电子部件的生产成本低得多，这是因为半导体的沉积在此能够以连续的方法来进行。此外，在相对低的加工温度的情况中，还开辟了下面的可能性：在柔性基材上工作和任选地(特别是在非常薄的层的情况中，和特别是在氧化物半导体的情况中)实现印刷层的光学透明度。这里和下面，半导体层被理解为表示这样的层，其在50V栅源电压和50 V漏源电压时，在通道长度为20 μm的部件的情况中，具有1-50 cm²/Vs的载流子迁移率。

因为打算经由印刷方法生产的部件层的材料对于各自层的性能具有决定性作用，因此它的选择对于含有这种部件层的每个部件具有重要影响。用于印刷半导体层的重要参数是它们各自的载流子迁移率和它们的生产中所用的可印刷前体的加工性和加工温度。该材料应当具有好的载流子迁移率，并且能够在明显低于500℃的温度，从溶液中来制备，目的是适于许多应用和基材。同样对于许多新应用来说令人期望的是所生产的半导体层的光学透明度。

由于3.6到3.75 eV的大的带隙(在蒸镀的层上测量，H.S. Kim，P.D. Byrne，A. Facchetti，T.J. Marks；J. Am. Chem. Soc.  2008，130，12580-12581)，氧化铟(氧化铟(III)，In₂O₃)是一种有前景的和因此乐意使用的半导体。此外，几百纳米厚度的薄膜可以在可见光范围的550nm具有大于90%的高透明度。在极高有序度的氧化铟单晶中，还可以测量到至多160 cm²/Vs的载流子迁移率。但是，这样的值通过从溶液中的加工迄今为止仍然无法实现(H. Nakazawa，Y. Ito，E. Matsumoto，K. Adachi，N. Aoki，Y. Ochiai；J. Appl. Phys. 2006，100，093706。和A. Gupta，H. Cao，Parekh，K.K.V. Rao，A.R. Raju，U.V. Waghmare；J.Appl. Phys. 2007，101，09N513)。

氧化铟经常尤其是与氧化锡(IV)(SnO₂)一起作为半导体混合氧化物ITO来使用的。由于ITO层相对高的电导率以及同时具有在可见光谱范围的透明度，它尤其被用于液晶显示器(LCD)领域，特别是用作“透明电极”。这些通常掺杂的金属氧化物层在工业上尤其是通过昂贵的蒸镀方法在高真空来生产的。由于ITO涂覆的基材大的商业利益，这里存在着一些新的针对含氧化铟的层涂覆方法，特别是基于溶胶-凝胶技术的方法。

原则上，存在着两种经由印刷方法来生产氧化铟半导体的可能方式：1)颗粒概念，在其中(纳米)颗粒存在于可印刷的分散体中，并且在印刷过程之后，通过烧结过程转化成期望的半导体层，和2)前体概念，在其中在相应的组合物印刷之后，将至少一种可溶的或者可分散的前体转化成含氧化铟的层。颗粒概念与使用前体相比具有两个重要缺点：首先，该颗粒分散体具有胶体不稳定性，其必需使用分散添加剂(这在随后的层性能方面是不利的)，和其次，许多能够使用的颗粒通过烧结仅仅形成了不完全的层(例如归因于钝化层)，因此该粒状结构在某些情况中还从层中显露出来。这导致在其颗粒边界处相当大的颗粒-颗粒阻抗，并且降低了载流子的迁移率和提高了普遍的层阻抗。

存在着用于生产氧化铟层的不同的前体。因此，除了铟盐之外，可以使用烷醇铟(均配的化合物，即，仅仅具有铟和烷醇基的化合物)作为生产含氧化铟的层的前体。

例如，Marks等人描述这样的部件，在它的生产中，使用了包含前体的组合物，该组合物包含溶解在甲氧基乙醇中的盐InCl₃和碱单乙醇胺(MEA)。在旋涂该组合物之后，相应的氧化铟层是通过在400℃热处理来生产的(H.S. Kim，P.D. Byrne，A. Facchetti，T.J. Marks；J. Am. Chem. Soc. 2008，130，12580-12581和补充信息)。