[发明专利]用于制造含锂薄膜层状结构的气相沉积方法

权利要求书

1.一种用于制备多层薄膜结构的气相沉积方法，该方法包括：

提供准备用于第一层的化合物和准备用于第二层的化合物的每个组分元素的蒸气源，其中该蒸气源包括至少锂源、氧源、一种或多种玻璃形成元素的一个或多个源，及一种或多种过渡金属的一个或多个源；

将基材加热至第一温度；

向已加热的基材上共沉积来自至少锂、氧和该一种或多种过渡金属的蒸气源的组分元素，其中该组分元素在该基材上反应，以形成晶态含锂过渡金属氧化物化合物的层；

将该基材加热至第二温度；以及

向已加热的基材上共沉积来自至少锂、氧和该一种或多种玻璃形成元素的蒸气源的组分元素，其中该组分元素在该基材上反应，以形成非晶态含锂氧化物或氧氮化物化合物的层；

其中该第一温度和该第二温度在200℃或更小的温度范围内。

2.根据权利要求1的气相沉积方法，其中该第一温度和该第二温度在小于200℃的温度范围内。

3.根据权利要求1或权利要求2的气相沉积方法，其中该第一温度在150℃和350℃之间，包括端点值，且该第二温度在180℃和350℃之间，包括端点值。

4.根据权利要求1至3中任一项的气相沉积方法，其中在该非晶态含锂氧化物或氧氮化物化合物的层之前，沉积该晶态含锂过渡金属氧化物化合物的层。

5.根据权利要求1至3中任一项的气相沉积方法，其中在该晶态含锂过渡金属氧化物化合物的层之前，沉积该非晶态含锂氧化物或氧氮化物化合物的层。

6.根据权利要求1至5中任一项的气相沉积方法，其中该200℃或更小的温度范围是从150℃延伸至350℃的温度范围。

7.根据权利要求1至6中任一项的气相沉积方法，其中该一种或多种过渡金属的一个或多个源包括锰源且该晶态含锂金属氧化物化合物是锂锰氧化物；或者该一种或多种过渡金属的一个或多个源包括锰源和镍源且该晶态含锂金属氧化物化合物是锂锰镍氧化物。

8.根据权利要求1至6中任一项的气相沉积方法，其中该一种或多种过渡金属的一个或多个源包括钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、镥、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金和汞中的一种或多种中的每个的源。

9.根据权利要求1至8中任一项的气相沉积方法，其中该蒸气源进一步包括氮源，且该非晶态化合物是含锂氧氮化物化合物。

10.根据权利要求1至8中任一项的气相沉积方法，其中该一种或多种玻璃形成元素的一个或多个源包括硼源和硅源，且该非晶态含锂氧化物或氧氮化物化合物是硼硅酸锂，或者该一种或多种玻璃形成元素的一个或多个源包括硼源和硅源，该蒸气源进一步包括氮源，且该非晶态含锂氧化物或氧氮化物化合物是掺杂氮的硼硅酸锂。

11.根据权利要求1至8中任一项的气相沉积方法，其中该非晶态含锂氧化物或氧氮化物化合物是硅酸锂、氧氮硅酸锂、硼酸锂或氧氮硼酸锂。

12.根据权利要求1至8中任一项的气相沉积方法，其中该一种或多种玻璃形成元素的一个或多个源包括硼、硅、锗、铝、砷和锑中的一种或多种的源。

13.根据权利要求1至4或6至12中任一项的气相沉积方法，其中向该晶态含锂过渡金属氧化物化合物的层上沉积该非晶态含锂氧化物或氧氮化物化合物的层。

14.根据权利要求1至13中任一项的气相沉积方法，其中沉积该晶态含锂过渡金属氧化物化合物的层以形成薄膜蓄电池的阴极，且沉积该非晶态含锂氧化物或氧氮化物化合物的层以形成薄膜蓄电池的电解质。