ALD of SiO[sub 2] at Room Temperature Using TEOS and H[sub 2]O with NH[sub 3] as the Catalyst

催化作用 材料科学 化学工程 纳米技术 无机化学 化学 工程类 有机化学
作者
J. D. Ferguson,E.R. Smith,Alan W. Weimer,Steven M. George
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:151 (8): G528-G528 被引量:130
标识
DOI:10.1149/1.1768548
摘要

Amine catalysts can reduce the high temperatures and long exposure times required for SiO 2 atomic layer deposition (ALD) using SiCl 4 and H 2 O reactants. One problem is that the reaction product, HCI, readily reacts with the amine catalysts to form a salt. Salt formation can be avoided by using organometallic silicon precursors. This study investigated catalyzed SiO 2 ALD on BaTiO 3 and ZrO 2 particles using alternating exposures of tetraethoxysilane (TEOS) and H 2 O at 300 K with NH3 as the catalyst. The sequential surface chemistry was monitored in a vacuum chamber using in situ transmission Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. Alternating TEOS/NH 3 and H 2 O/NH 3 exposures yielded Si(OCH 2 CH 3 ) x * and SiOH* surface species, respectively, that sequentially deposited silicon and oxygen. Repetition of the TEOS and H 2 O exposures in an ABAB... reaction sequence led to the appearance of bulk SiO 2 vibrational modes. The infrared absorbance of these bulk SiO 2 vibrational modes increased with the number of AB reaction cycles. After SiO 2 deposition, the BaTiO 3 and ZrO 2 particles were examined using transmission electron microscopy (TEM). The TEM images revealed extremely uniform and conformal SiO 2 films. The measured SiO 2 film thicknesses were consistent with SiO 2 ALD growth rates of 0.7-0.8 A per AB reaction cycle. The NH 3 catalysis mechanism was also explored by monitoring the FTIR spectra of hydroxylated SiO 2 particles vs. NH 3 pressure at constant temperature and vs. temperature at constant NH 3 pressure. The spectra revealed strong hydrogen bonding between NH 3 and SiOH* surface species that activates the oxygen in SiOH* for nucleophilic attack. Catalyzed SiO 2 at room temperature should be useful for deposition of inorganic and insulating films on thermally fragile organic, polymeric, or biological substrates.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
howudoin完成签到,获得积分10
刚刚
她的城完成签到,获得积分0
1秒前
西出阳关完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
酷酷的梦露完成签到 ,获得积分10
5秒前
Triumph完成签到,获得积分10
5秒前
康康完成签到 ,获得积分10
9秒前
小雨转甜发布了新的文献求助10
11秒前
崔康佳完成签到,获得积分10
12秒前
矮小的安柏完成签到,获得积分10
14秒前
研友_n0kjPL完成签到,获得积分0
14秒前
完美世界应助Yang采纳,获得10
22秒前
一斤欠半完成签到 ,获得积分10
22秒前
大力牌皮揣子完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
chenxilulu完成签到,获得积分10
30秒前
clam发布了新的文献求助10
31秒前
Yang完成签到,获得积分10
31秒前
眼睛大樱桃完成签到,获得积分10
32秒前
等待的三问完成签到 ,获得积分10
35秒前
科研通AI6.2应助勿念采纳,获得10
36秒前
科研临床两手抓完成签到 ,获得积分0
37秒前
破碎时间完成签到 ,获得积分10
38秒前
Tonald Yang完成签到 ,获得积分20
39秒前
米九完成签到 ,获得积分10
39秒前
大脸鲤完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
xuyudi完成签到 ,获得积分10
42秒前
决明子完成签到 ,获得积分10
44秒前
patrickzhao完成签到,获得积分10
44秒前
淡淡醉波wuliao完成签到,获得积分10
45秒前
有kj发布了新的文献求助10
46秒前
友好雨文完成签到 ,获得积分10
48秒前
48秒前
早日退休完成签到,获得积分10
48秒前
缓慢的含海完成签到 ,获得积分10
49秒前
czz完成签到 ,获得积分10
49秒前
丫丫完成签到 ,获得积分10
53秒前
SuperTao发布了新的文献求助10
54秒前
桐桐应助长情爆米花采纳,获得10
54秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
应急管理理论与实践 530
Cleopatra : A Reference Guide to Her Life and Works 500
Fundamentals of Strain Psychology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6339929
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8155055
关于积分的说明 17136002
捐赠科研通 5395691
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2858829
邀请新用户注册赠送积分活动 1836580
关于科研通互助平台的介绍 1686875