結晶取向性的結晶取向性控制層來利用。
【附圖說明】
[0021] 圖1是表示實施例1中形成的LaNi〇3薄膜的XRD圖案的圖。
【具體實施方式】
[0022]接著,說明用于實施本發(fā)明的方式。
[0023]本發(fā)明的組合物包含LaNi03前驅體、有機溶劑及穩(wěn)定劑。并且,相對于LaNi03前驅 體、有機溶劑及穩(wěn)定劑的總計100質量%,LaNi〇3前驅體的混合比例換算成氧化物為1~20 質量%,優(yōu)選為3~15質量%。并且,相對于LaNi0 3前驅體的總量1摩爾,優(yōu)選穩(wěn)定劑的混合 比例超過0摩爾且為10摩爾以下,更優(yōu)選2~8摩爾。而且,有機溶劑的HSP值的分散成分dD、 極化成分dP及氫鍵成分dH分別滿足下述關系。分散成分dD滿足14<dD<20,優(yōu)選滿足15< dD<17的關系,極化成分dP滿足3<dP<26,優(yōu)選滿足5<dP<9的關系,氫鍵成分dH滿足3< dH< 30,優(yōu)選滿足13 < dH< 22的關系。另外,有機溶劑的HSP值的分散成分dD、極化成分dP及 氫鍵成分dH可由蒸發(fā)熱、分子體積、折射率及偶極矩的數值來計算。具體而言,能夠由蒸發(fā) 熱計算divt,由偶極矩與分子體積的值計算dP,由折射率計算dD,因此剩余的dH也可由上述 dm、dP及dD來計算。在此,dm是指dD、dP及dH之和。
[0024]上述LaNi〇3前驅體為在形成后的LaNi〇3薄膜中用于構成復合金屬氧化物(LaNi〇3) 的原料,能夠舉出La或Ni的各金屬元素的金屬羧酸鹽、金屬硝酸鹽、金屬醇鹽、金屬二醇絡 合物、金屬三元醇絡合物、金屬二酮絡合物、金屬二酮酯絡合物、金屬亞氨基酮絡合 物或金屬氨絡合物。具體而言,作為成為La源的LaNi0 3前驅體,能夠舉出乙酸鑭、辛酸鑭、2-乙基己酸鑭等金屬羧酸鹽;硝酸鑭等金屬硝酸鹽;異丙醇鑭等金屬醇鹽、乙酰丙酮鑭等金屬 二酮絡合物等。并且,作為成為Ni源的LaNi0 3前驅體,能舉出乙酸鎳、辛酸鎳、2-乙基己酸 鎳等金屬羧酸鹽;硝酸鎳等金屬硝酸鹽;乙酰丙酮鎳等金屬β-二酮絡合物等。其中,從溶解 于溶劑的溶解度的高低或保存穩(wěn)定性等方面考慮,在LaNi03前驅體中,優(yōu)選成為La源的 LaNi03前驅體或成為Ni源的LaNi03前驅體中的至少一方為乙酸鹽或硝酸鹽。另外,從抑制涂 膜所產生的針孔的觀點來看,LaNi0 3可以預先通過加熱等方法進行脫水處理,或也可以在 合成前驅體的過程中通過蒸餾等方法進行脫水,La源或Ni源為水的情況下,必須進行脫水 處理。
[0025] 之所以將相對于LaNi03前驅體、有機溶劑及穩(wěn)定劑的總計100質量%,LaNi03前驅 體(La源與Ni源的總計)的混合比例以氧化物換算限定在1~20質量%的范圍內是因為,當 LaNi03前驅體的比例小于下限值時,涂布膜的膜厚過于變薄,因此產生燒成后的LaNi03薄膜 發(fā)生龜裂的不良情況,而超過20質量%時,產生LaNi0 3前驅體析出(沉淀)等保存穩(wěn)定性變 差。另外,上述LaNi03前驅體在組合物100質量%中所含的比例換算成氧化物優(yōu)選為3~15 質量%。另外,換算成氧化物的比例是指,在假設組合物中所含的金屬元素全部變成氧化物 時,LaNi0 3前驅體、有機溶劑及穩(wěn)定劑的總計100質量%中所占的比例。并且,成為La源的 LaNi03前驅體或成為Ni源的LaNi03前驅體的混合比優(yōu)選設成La元素與Ni元素的金屬原子比 (La/Ni)為1:1的比例。
[0026]另一方面,作為有機溶劑,優(yōu)選使用選自由羧酸、羥酸(例如乳酸)、胺類(例如六亞 甲基四胺)、酰胺類、醇(例如乙醇或1-丁醇、二醇以外的多元醇)、酯、酮類(例如丙酮、甲基 乙基酮)、醚類(例如二甲基醚、二乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單異丙基醚)、環(huán)烷類(例 如環(huán)己烷、環(huán)己醇)、芳香族系(例如苯、甲苯、二甲苯)、及四氫呋喃中的一種單一溶劑或兩 種以上的混合溶劑。該有機溶劑占據組合物中的其他構成成分以外的剩余部分,通過含有 上述有機溶劑,能夠調整組合物中所占的其他構成成分的濃度或比例等。
[0027]作為羧酸,具體而言,優(yōu)選使用乙酸、正丁酸、α-甲基丁酸、異戊酸、2-乙基丁酸、2, 2- 二甲基丁酸、3,3-二甲基丁酸、2,3-二甲基丁酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸、2-乙基戊酸、 3- 乙基戊酸、2,2_二甲基戊酸、3,3_二甲基戊酸、2,3_二甲基戊酸、2-乙基己酸、3-乙基己 酸。
[0028]并且,作為酯,優(yōu)選使用乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸正丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸叔丁 酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸叔戊酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、丙三醇1,2_碳酸酯、碳酸 二乙酯,作為醇,優(yōu)選使用乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、3-甲氧基-1-丁醇、異丁 醇、1-戊醇、2-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-甲氧基乙醇、四氫糖醇、二甲基甲醇胺、2-甲基-1-丁 醇。
[0029]并且,作為有機溶劑,尤其優(yōu)選使用選自由乙二醇單丙基醚、乙二醇單異丙基醚、 3-甲氧基-1-丁醇、乙醇、乙酸、六亞甲基四胺、乙酸異戊酯、丙三醇1,2_碳酸酯、碳酸二乙酯 及乳酸中的一種單一溶劑或兩種以上的混合溶劑。
[0030]而且,有機溶劑的HSP值為漢森(Hansen)溶解度參數,是表示一種物質在其他物質 中溶解多少的溶解性的指標。該漢森溶解度參數用三維矢量(分散成分dD、極化成分dP、氫 鍵成分dH)表示,該向量彼此相似的判斷為溶解性高。上述分散成分dD是范德華力,極化成 分dP是偶極矩的力,氫鍵成分dH是水或醇等具有的力。在此,之所以將有機溶劑的HSP值的 分散成分dD、極化成分dP、及氫鍵成分dH分別限定于14<dD<20、3<dP<26、及3<dH<30 的范圍內是因為,脫離這些范圍時,LaNi0 3前驅體對于有機溶劑的溶解性變差,會析出 LaNi03前驅體,或在基板上涂布的涂膜產生針孔,或組合物對于基板的涂膜性變差,而在燒 結后的薄膜產生龜裂。具體而言,之所以將有機溶劑的HSP值的分散成分dD限定于14<dD< 20的范圍內是因為,在14以下時會析出LaNi0 3前驅體,在20以上時也會析出LaNi03前驅體。 并且,之所以將有機溶劑的HSP值的極化成分dP限定于3<dP<26的范圍內是因為,在3以下 時會析出LaNi0 3前驅體,在26以上時在基板上涂布的LaNi03薄膜形成用組合物的涂膜會產 生針孔。而且,之所以將有機溶劑的HSP值的氫鍵成分dH限定于3<dH<30的范圍內是因為, 在3以下時會析出LaNi0 3前驅體,在30以上時在基板上涂布的LaNi03薄膜形成用組合物的涂 膜會產生針孔。
[0031]另一方面,作為穩(wěn)定劑,優(yōu)選使用選自由β-二酮類(例如乙酰丙酮、七氟丁?;?三 甲基乙酰基甲烷、二-三甲基乙酰基甲烷、三氟乙酰丙酮、苯甲酰丙酮等)、β-酮酸類(例如乙 酰乙酸、丙酰乙酸、苯甲酰乙酸等)、β-酮酯類(例如上述酮酸的甲基、丙基、丁基等低級烷基 酯類)、氧酸類(例如乳酸、乙醇酸鹽、α-羥基丁酸、水楊酸等)、二醇、三醇、羧酸、烷醇胺類 (例如二乙醇胺、三乙醇胺、單乙醇胺、Ν-甲基甲酰胺)、多元胺中的一種或兩種以上。通過添 加這些穩(wěn)定劑,能提尚組合物的保存穩(wěn)定性。其中,由于尤其提尚保存穩(wěn)定性的效果尚,因 此優(yōu)選Ν-甲基甲酰胺或二乙醇胺等烷醇胺類。之所以將穩(wěn)定劑的混合比例例相對于LaNi0 3 前驅體的總量1摩爾限定于超過0摩爾且10摩爾以下是因為,穩(wěn)定劑的比例超過上限值時, 穩(wěn)定劑的熱分解變慢,而發(fā)生在薄膜產生龜裂的不良情況。其中,優(yōu)選穩(wěn)定劑的比例相對于 上述LaNi0 3前驅體的總量1摩爾為2~8摩爾。作為穩(wěn)定劑優(yōu)選的羧酸中,能夠舉出乙酸、辛 酸或2-乙基己酸等。其中,將與第一有機溶劑相同的羧酸用作穩(wěn)定劑時,上述穩(wěn)定劑的比例 的上限表示作為穩(wěn)定劑的羧酸的比例,超過該比例的組合物中的剩余部分為表示作為第一 有機溶劑的羧酸的比例。
[0032]為了獲得本實施方式的LaNi03薄膜形成用組合物,首先,分別準備上述成為La源 的LaNi03前驅體和成為Ni源的LaNi03前驅體,將這些前驅體以獲得上述所期望的金屬原子 比的比例稱重。并且,準備上述穩(wěn)定劑,以相對于上述LaNi0 3前驅體(成為La源的LaNi03前驅 體和成為Ni源的LaNi03前驅體的總量)1摩爾成為上述預定的比例的方式稱重。接著,將成 為Ni源的LaNi0 3前驅體、上述有機溶劑及上述穩(wěn)定劑投入到反應容器內混合。另外,Ni源為