Способ получения электропроводной оксидной пленки, электропроводная оксидная пленка и ее применение
Формула / Реферат
1. Способ получения электропроводной оксидной пленки (1) на подложке (2), включающий стадии введения подложки (2) в реакционное пространство, образования предварительного осажденного слоя на поверхности осаждения подложки (2) и обработки поверхности осаждения химическим реагентом, отличающийся тем, что стадия образования предварительного осажденного слоя на поверхности осаждения подложки (2) включает образование предварительного осажденного слоя оксида переходного металла на поверхности осаждения и последующую продувку реакционного пространства, а стадия обработки поверхности осаждения химическим реагентом включает обработку поверхности осаждения металлорганическим химическим реагентом, включающим первый металл, таким образом, что по меньшей мере часть металлорганического химического реагента вступает в реакцию по меньшей мере с частью предварительного осажденного слоя, и последующую продувку реакционного пространства для образования оксида, включающего кислород, первый металл и переходный металл; при этом стадии образования предварительного осажденного слоя и обработки поверхности осаждения поочередно повторяют таким образом, что на подложке (2) образуется пленка (1) электропроводного оксида.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что образование предварительного осажденного слоя оксида переходного металла включает поочередное выполнение в любом порядке следующих стадий:
a) воздействие кислородсодержащего химического реагента на поверхность осаждения подложки (2) таким образом, что по меньшей мере часть кислородсодержащего химического реагента адсорбируется на поверхности осаждения, и последующая продувка реакционного пространства и
b) воздействие химического реагента, включающего переходный металл, на поверхность осаждения подложки (2) таким образом, что по меньшей мере часть химического реагента, включающего переходный металл, адсорбируется на поверхности осаждения, и последующая продувка реакционного пространства.
3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что обработка поверхности осаждения металлорганическим химическим реагентом включает:
с) воздействие металлорганического химического реагента на поверхность осаждения подложки (2) таким образом, что по меньшей мере часть металлорганического химического реагента адсорбируется на поверхности осаждения, и последующую продувку реакционного пространства.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что стадии а), b) и с) выполняют в следующем порядке: сначала а), затем b), затем с), затем снова b), и эту последовательность повторяют один или более раз для увеличения толщины пленки (1).
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что стадии а), b) и с) выполняют в следующем порядке: сначала а), затем b), затем с), и эту последовательность повторяют один или более раз для увеличения толщины пленки (1).
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что стадии а), b) и с) выполняют в следующем порядке: сначала а), затем b), и эту последовательность повторяют один или более раз, после чего выполняют стадию с).
7. Способ по любому из пп.3-6, отличающийся тем, что каждую из стадий а), b) и с) выполняют один или более раз для образования на подложке (2) пленки (1), толщина которой составляет от 1 нм до 2 мкм.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что при воздействии химических реагентов на поверхность подложки (2) давление в реакционном пространстве составляет от 0,01 до 10 кПа (от 0,1 до 100 мбар).
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что при воздействии химических реагентов на поверхность подложки (2) температура поверхности подложки (2) находится в диапазоне от 150 до 600°С, предпочтительно в диапазоне от 200 до 500°С и наиболее предпочтительно в диапазоне от 250 до 450°С.
10. Способ по любому из пп.2-9, отличающийся тем, что химический реагент, включающий переходный металл, представляет собой галогенид переходного металла.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что галогенид переходного металла представляет собой хлорид переходного металла.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что хлорид переходного металла выбран из группы, включающей трихлорид титана, тетрахлорид титана, тетрахлорид циркония, тетрахлорид гафния, пентахлорид ниобия, пентахлорид тантала, пентахлорид молибдена и гексахлорид вольфрама.
13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что металлическая часть металлорганического химического реагента выбрана из группы, состоящей из алюминия, галлия и переходных металлов.
14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что органическая часть металлорганического химического реагента включает алкильный лиганд.
15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что металлорганический химический реагент представляет собой триметилалюминий.
16. Способ по любому из пп.2-15, отличающийся тем, что кислородсодержащий химический реагент также содержит водород.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что кислородсодержащий химический реагент представляет собой воду.
18. Способ по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что подложка (2) имеет неплоскую форму.
19. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1), включающей кислород, первый металл и переходный металл, полученная способом по п.1, в результате образования предварительного осажденного слоя оксида переходного металла на поверхности осаждения подложки (2) и последующей продувки реакционного пространства и обработки поверхности осаждения металлорганическим химическим реагентом, включающим первый металл, таким образом, что по меньшей мере часть металлорганического химического реагента вступает в реакцию по меньшей мере с частью предварительного осажденного слоя, и последующей продувки реакционного пространства для образования оксида, включающего кислород, первый металл и переходный металл; при этом стадии образования предварительного осажденного слоя и обработки поверхности осаждения поочередно повторяют таким образом, что на подложке (2) образуется пленка (1) электропроводного оксида.
20. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по п.19, отличающаяся тем, что пленка (1) включает кислород в количестве соответственно от 40 до 80 атомных процентов, предпочтительно от 55 до 75 атомных процентов и наиболее предпочтительно от 60 до 70 атомных процентов.
21. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по любому из пп.19-20, отличающаяся тем, что пленка (1) включает первый металл в количестве соответственно от 5 до 40 атомных процентов, предпочтительно от 7 до 30 атомных процентов и наиболее предпочтительно от 10 до 25 атомных процентов.
22. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по любому из пп.19-21, отличающаяся тем, что пленка (1) включает переходный металл в количестве соответственно от 6 до 30 атомных процентов, предпочтительно от 10 до 25 атомных процентов и наиболее предпочтительно от 13 до 23 атомных процентов.
23. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по любому из пп.19-22, отличающаяся тем, что пленка (1) включает кислород, переходный металл и первый металл в таких количествах, что отношение количества кислорода, выраженного в атомных процентах, к сумме количества переходного металла, выраженного в атомных процентах, и количества первого металла, выраженного в атомных процентах, находится в диапазоне от 1,8 до 2,1.
24. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по любому из пп.19-23, отличающаяся тем, что первый металл представляет собой алюминий.
25. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по любому из пп.19-24, отличающаяся тем, что переходный металл представляет собой титан.
26. Применение подложки с электропроводной оксидной пленкой (1) по п.19 в качестве светопоглощающего средства.
27. Применение по п.26, отличающееся тем, что подложка (2) имеет неплоскую форму.

Текст
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОЙ ОКСИДНОЙ ПЛЕНКИ,ЭЛЕКТРОПРОВОДНАЯ ОКСИДНАЯ ПЛЕНКА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ Способ получения электропроводной оксидной пленки (1) на подложке (2), включающий стадии введения подложки (2) в реакционное пространство, образования предварительного осажденного слоя на поверхности осаждения подложки (2) и обработки поверхности осаждения химическим реагентом. Стадия образования предварительного осажденного слоя на поверхности осаждения подложки (2) включает образование предварительного осажденного слоя оксида переходного металла на поверхности осаждения и последующую продувку реакционного пространства. Стадия обработки поверхности осаждения химическим реагентом включает обработку поверхности осаждения металлорганическим химическим реагентом и последующую продувку реакционного пространства для образования оксида, включающего кислород, первый металл и переходный металл. При этом стадии образования предварительного осажденного слоя и обработки поверхности осаждения поочередно повторяют таким образом, что на подложке (2) образуется электропроводная оксидная пленка (1). Область техники Настоящее изобретение относится к технологии осаждения пленок. В частности, настоящее изобретение относится к способу получения электропроводной светопоглощающей оксидной пленки посредством образования осажденного слоя на поверхности осаждения и обработки данного осажденного слоя химическим реагентом, а также относится к электропроводным светопоглощающим оксидным пленкам,изготовленным с применением такого способа. Уровень техники Атомно-слоевое осаждение (АСО) является хорошо известным способом осаждения конформных тонких пленок относительно одинаковой толщины на подложки, имеющие разные формы, включая даже сложные трехмерные (3D) структуры. В способе АСО покрытие выращивают поочередным повторением,по существу, самоограничивающихся поверхностных реакций, протекающих между предшественником и поверхностью, на которую наносят покрытие. Таким образом, механизм роста, реализуемый в способе АСО, предоставляет возможность получения покрытия, по существу, без влияния эффекта направленности. При осуществлении способа АСО два или более разных химических реагента (предшественники) последовательно и поочередно вводят в реакционное пространство, и химические реагенты адсорбируются на поверхностях, например, на подложке, находящейся в реакционном пространстве. Последовательное поочередное введение химических реагентов обычно называют импульсным дозированием (химических реагентов). Между импульсами дозирования химических реагентов обычно имеется период продувки, во время которого через реакционное пространство пропускают поток газа, не вступающего в реакцию с химическими реагентами, используемыми в способе. Этот газ, который часто называют газомносителем или продувочным газом, инертен по отношению к химическим реагентам, используемым в способе, и очищает реакционное пространство, например, от избытка химического реагента и побочных продуктов, получаемых в результате реакций между поверхностью и химическим реагентом, введенным при предыдущем импульсе дозирования. Продувку также можно осуществлять другими средствами, а способ осаждения может называться по-другому, например, эпитаксия атомных слоев (Atomic Layer Epitaxy, сокращенно ALE), химическое осаждение атомных слоев из паровой фазы (Atomic Layer ChemicalVapor Deposition, сокращенно ALCVD), циклическое осаждение из паровой фазы и т.д. Основной особенностью указанных способов является последовательное воздействие предшественников на поверхность осаждения и реакции роста предшественников, по существу, на поверхности осаждения. Пленку можно вырастить с применением способа АСО посредством многократного повторения последовательности импульсного дозирования, включающей указанные импульсы дозирования материала, содержащего предшественник, и периоды продувки. Количество повторов этой последовательности, называемой"циклом АСО", зависит от заданной толщины пленки или покрытия. В уровне техники известно множество различных установок, подходящих для осуществления способа АСО или способов, аналогичных способу АСО. Например, в патенте US 6824816 описаны способы осаждения тонких пленок благородного металла с применением способа АСО, а в патентах US 6174377 иUS 4389973 описаны устройства для осаждения способом АСО. Основные принципы АСО хорошо изложены в публикации Atomic Layer Epitaxy, T. Suntola et al., Blackie and Son Ltd., Glasgow, 1990. В уровне техники описано множество материалов, которые могут быть синтезированы и осаждены на подложку поочередным воздействием на поверхность подложки различных химических реагентов с применением способа АСО или способа, аналогичного способу АСО. Тем не менее, не было описано нанесение темных светопоглощающих электропроводных оксидных пленок с применением способа АСО. Например, ранее было описано осаждение прозрачных проводящих оксидов (transparent conductiveoxides, сокращенно ТСО), например, ZnO:Al и In2O3:Sn, с применением способа АСО. Тем не менее, несмотря на то, что эти оксидные пленки электропроводны, они, по существу, прозрачны в видимом диапазоне длин волн. В патенте US 7270895 описано изделие, включающее слой покрытия темного цвета. Способы получения покрытий, описанные в указанной публикации, включают катодно-дуговое испарение (cathodic arcevaporation, сокращенно САЕ), напыление и физическое осаждение из паровой фазы (physical vapor deposition, сокращенно PVD). Недостатком этих способов нанесения покрытий является низкая однородность и равномерность распределения покрытия на неплоских поверхностях и подложках сложных форм. Этот недостаток является особенно существенным при нанесении декоративных покрытий, предназначенных для создания одинакового внешнего вида по всей поверхности подложки. Оксид хрома, Cr2O3, представляет собой хорошо известный материал, который может иметь темносерый цвет. Этот материал широко используют, а способы получения оксида хрома описаны, например,в патенте US 7147794. Способы осаждения оксида хрома не позволяют наносить пленки равномерной толщины с одинаковыми оптическими свойствами на неплоские поверхности, например, на трехмерные(3D) объекты сложной формы. Другими недостатками материалов, содержащих хром и оксид хрома, являются аллергенные свойства хрома. Заявители установили, что существует потребность в материале для оксидных пленок, который сильно поглощает свет, т.е. имеет темный цвет, даже при относительно небольшой толщине пленки и обладает электропроводностью, а также существует потребность в способе конформного нанесения такого материала с равномерной толщиной даже на неплоские поверхности трехмерных объектов разных форм. Задача изобретения Задача настоящего изобретения состоит в нахождении технического решения проблемы преодоления описанных выше недостатков предшествующего уровня техники путем обеспечения нового способа получения электропроводной оксидной пленки на поверхности подложки и электропроводной оксидной пленки нового типа, а также ее применения. Сущность изобретения Способ по настоящему изобретению представлен в п.1 формулы изобретения. Продукт по настоящему изобретению представлен в п.19 формулы изобретения. Применение по настоящему изобретению представлено в п.26 или 27 формулы изобретения. Согласно настоящему изобретению способ получения электропроводной оксидной пленки на подложке включает стадии введения подложки в реакционное пространство, образования предварительного осажденного слоя на поверхности осаждения подложки и обработки поверхности осаждения химическим реагентом. Стадия образования предварительного осажденного слоя на поверхности осаждения подложки включает образование предварительного осажденного слоя оксида переходного металла на поверхности осаждения и последующую продувку реакционного пространства, а стадия обработки поверхности осаждения химическим реагентом включает обработку поверхности осаждения металлорганическим химическим реагентом, включающим первый металл, таким образом, что по меньшей мере часть металлорганического химического реагента вступает в реакцию по меньшей мере с частью предварительного осажденного слоя, и последующую продувку реакционного пространства для образования оксида, включающего кислород, первый металл и переходный металл; при этом стадии образования предварительного осажденного слоя и обработки поверхности осаждения поочередно повторяют таким образом, что на подложке образуется пленка из электропроводного оксида. Электропроводная оксидная пленка согласно настоящему изобретению включает кислород, первый металл и переходный металл. Пленку получают путем создания предварительного осажденного слоя оксида переходного металла на поверхности осаждения подложки и последующей продувки реакционного пространства и обработки поверхности осаждения металлорганическим химическим реагентом, включающим первый металл, таким образом, что по меньшей мере часть металлорганического химического реагента вступает в реакцию по меньшей мере с частью предварительного осажденного слоя, и последующей продувки реакционного пространства для образования оксида, включающего кислород, первый металл и переходный металл. Стадии образования предварительного осажденного слоя и обработки поверхности осаждения поочередно повторяют таким образом, что на подложке образуется пленка электропроводного оксида. Следует особо подчеркнуть, что в настоящем описании термин "электропроводный" означает, что пленка не обладает электроизолирующими свойствами. Таким образом, если в настоящем описании не указано обратное, термин "электропроводный" включает полупроводниковые и проводящие пленки. Следует особо подчеркнуть, что в настоящем описании термин "осажденный слой" означает очень малое количество вещества, например, слой толщиной менее нескольких монослоев, в котором атомы не могут образовать особую фазу, обладающую полезными свойствами, которые можно применять в данном изобретении. Было обнаружено, что только при поочередном повторении стадий образования предварительного осажденного слоя и обработки поверхности осаждения металлорганическим химическим реагентом таким образом, что на подложке образуется пленка электропроводного оксида, данная пленка будет обладать полезными свойствами. Таким образом, следует понимать, что термин "пленка" означает структуру, включающую объем вещества, достаточный для организации атомов, находящихся в пленке,в фазу, обладающую неожиданными полезными свойствами. Очевидно, хотя это также следует особо подчеркнуть, что стадии "образования предварительного осажденного слоя" и "обработки поверхности осаждения" не обязательно выполняют последовательно,но способ по настоящему изобретению может включать другие стадии, которые выполняют между образованием предварительного осажденного слоя и обработкой поверхности осаждения. Другие стадии, которые выполняют между стадиями "образования предварительного осажденного слоя" и "обработки поверхности осаждения", могут включать, например, выращивание осажденного слоя другого материала на поверхности осаждения таким образом, чтобы он не препятствовал полностью протеканию реакции предварительного осажденного слоя с металлорганическим химическим реагентом. Стадии образования предварительного осажденного слоя и обработки поверхности осаждения выполняют поочередно, т.е. эти стадии не перекрываются существенно во времени. Это означает, что химические реагенты, которые способствуют росту предварительного осажденного слоя, не присутствуют в значительных количествах в том же месте и в то же время, что и химические реагенты, предназначенные для обработки поверхности осаждения, т.е. металлорганический химический реагент. Таким образом, процесс образования предварительного осажденного слоя существенно не влияет на процесс обработки поверхности осаждения, и наоборот. Однако для специалиста в данной области техники после прочтения настоящего описания будет очевидно, что в случае выполнения двух указанных выше стадий,например, в одном и том же реакционном пространстве, остаточные количества химических реагентов,применявшихся на предыдущей стадии, могут в течение длительного времени находиться в реакционном пространстве. Такие остаточные количества могут в некоторой степени влиять на последующие стадии способа, хотя стадии не перекрываются существенно по времени. В данном контексте, поочередное выполнение этих двух стадий должно обеспечить протекание химических реакций, в результате которых образуется пленка оксида, в основном на поверхности осаждения или вблизи поверхности осаждения, а не в газовой фазе, на удалении от поверхности осаждения. Если не указано обратное, это определение также верно для других поочередно выполняемых стадий способа, обсуждаемых в настоящем описании. В одном из воплощений настоящего изобретения образование предварительного осажденного слоя оксида переходного металла включает поочередное выполнение в любом порядке следующих стадий: а) воздействие кислородсодержащего химического реагента на поверхность осаждения подложки таким образом, что по меньшей мере часть кислородсодержащего химического реагента адсорбируется на поверхности осаждения, и последующая продувка реакционного пространства, и b) воздействие химического реагента, включающего переходный металл, на поверхность осаждения подложки таким образом,что по меньшей мере часть химического реагента, включающего переходный металл, адсорбируется на поверхности осаждения, и последующая продувка реакционного пространства. В одном из воплощений настоящего изобретения обработка поверхности осаждения металлорганическим химическим реагентом включает с) воздействие металлорганического химического реагента на поверхность осаждения подложки таким образом, что по меньшей мере часть металлорганического химического реагента адсорбируется на поверхности осаждения, и последующую продувку реакционного пространства. Согласно одному из воплощений настоящего изобретения способ по настоящему изобретению применяют для получения электропроводной оксидной пленки на подложке для поглощения света. Согласно другому воплощению настоящего изобретения способ по настоящему изобретению применяют для получения электропроводной оксидной пленки на подложке для ослабления распространения в пленке электромагнитных волн в видимом диапазоне длин волн. Согласно одному из воплощений настоящего изобретения электропроводную оксидную пленку по настоящему изобретению применяют в качестве пленки на подложке для поглощения света. Согласно другому воплощению настоящего изобретения электропроводную оксидную пленку по настоящему изобретению применяют в качестве электропроводной пленки на подложке для ослабления распространения в пленке электромагнитных волн в видимом диапазоне длин волн. Если не указано обратное, в настоящем описании термин "видимый диапазон длин волн" означает диапазон длин волн, видимых человеком, т.е. интервал длин волн электромагнитного спектра 400-750 нм. Согласно одному из воплощений настоящего изобретения способ включает образование электропроводной светопоглощающей оксидной пленки. Согласно одному из воплощений настоящего изобретения способ включает образование пленки, пропускающей свет с потерями. Способ по настоящему изобретению приводит к получению пленки, которая очень равномерно покрывает даже сложные неплоские поверхности трехмерных объектов. Применение такой пленки, наряду с другими преимуществами, например, позволяет создавать покрытия, обладающие особыми оптическими свойствами. Материал пленки обладает высокой химической стойкостью, например, в условиях атмосферных воздействий или в других окислительных условиях, при которых пленка может подвергаться воздействию влаги и/или кислорода. Способ по настоящему изобретению позволяет получать электропроводную оксидную пленку. Кроме того, способ получения пленки позволяет точно регулировать электропроводность пленки. Неожиданно было обнаружено, что материал пленки также имеет высокий коэффициент поглощения и в некоторых воплощениях настоящего изобретения относительно равномерные спектры поглощения в видимой области электромагнитного спектра. Для объяснения описанного выше положительного эффекта, достигаемого с помощью способа по настоящему изобретению, можно рассмотреть следующую неограничивающую теорию. При реакции предварительного осажденного слоя оксида переходного металла с металлорганическим химическим реагентом первый металл из металлорганического химического реагента встраивается в осажденный слой таким образом, что образуется светопоглощающий и электропроводный оксид. Химические реакции, приводящие к образованию светопоглощающей и электропроводной фазы оксида, включающего кислород, переходный металл и первый металл, на этой стадии не вполне понятны, но экспериментальные результаты неожиданно показали, что эти реакции приводят к получению оксида, имеющего высокий коэффициент поглощения видимого света. Кроме того, полученный оксид обладает электропроводностью. Электропроводную пленку данного оксида можно получить поочередным повторением стадий образования предварительного осажденного слоя и обработки полученного осажденного слоя. Такая электропроводная оксидная пленка обладает полезными свойствами, описанными выше. Кроме того, поочередное осуществление стадий роста предварительного осажденного слоя и обработки данного осажден-3 021602 ного слоя приводит к реализации механизма по меньшей мере частично самоограничивающегося роста, в результате которого получают конформную электропроводную оксидную пленку с относительно одинаковой толщиной. Существует множество различных последовательностей выполнения стадий а), b) и с), осуществляемых в некоторых воплощениях настоящего изобретения в определенном порядке, и некоторые воплощения изобретения, включающие определенный порядок выполнения стадий а), b) и с),обеспечивают несколько лучшие результаты по сравнению с другими воплощениями. В некоторых других воплощениях изобретения стадии а) и b) можно повторять несколько раз для образования предварительного осажденного слоя, перед тем как на стадии с) данный предварительный осажденный слой подвергают воздействию металлорганического химического реагента. Количество повторов стадий а) и b), выполняемых перед проведением стадии с), не ограничено в данном изобретении. В одном из воплощений изобретения стадии а), b) и с) выполняют в следующем порядке: сначала а), затем b), затем с), затем снова b), и эту последовательность повторяют один или более раз для увеличения толщины пленки. В другом воплощении изобретения стадии а), b) и с) выполняют в следующем порядке: сначала а), затем b), затем с), и эту последовательность повторяют один или более раз для увеличения толщины пленки. В одном из воплощений изобретения стадии а), b) и с) выполняют в следующем порядке: сначала а), затем b), эту последовательность повторяют один или более раз, после чего выполняют стадию с). Поскольку каждое воздействие химического реагента на поверхность подложки приводит к адсорбции части химического реагента на поверхности подложки, в некоторых воплощениях изобретения разное количество воздействий химических реагентов на поверхность подложки можно применять для регулирования толщины пленки. Таким образом, такие способы образования пленки на подложке позволяют очень точно регулировать толщину пленки. Следовательно, можно точно регулировать общее поглощение света в пленке и, таким образом, интенсивность темного цвета пленки. Когда химические реагенты, обеспечивающие рост пленки, присутствуют в реакционном пространстве по очереди, данные химические реагенты не могут перемешиваться в значительной степени, и рост сильно поглощающей пленки в основном происходит в результате реакций адсорбции на поверхности осаждения. С другой стороны,кинетика реакций адсорбции, главным образом, определяется свойствами поверхности осаждения, и в меньшей степени динамикой потока химических реагентов по поверхности осаждения и в реакционном пространстве. В некоторых воплощениях изобретения это приводит к получению сильно поглощающей пленки с высокой конформностью и очень равномерной толщиной, по существу, не зависящей от формы подложки (или поверхности осаждения). В одном из воплощений изобретения каждую из стадий а), b) и с) выполняют один или более раз для получения на подложке пленки толщиной от 1 нм до 2 мкм. Если толщина пленки составляет менее 1 нм или превышает 2 мкм, то пленка соответственно, по существу, прозрачна или непрозрачна при восприятии человеческим глазом. Таким образом, пленки, толщина которых находится в диапазоне от 1 нм до 2 мкм, можно эффективно использовать в качестве светофильтров серого диапазона. В одном из воплощений изобретения во время воздействия химических реагентов на поверхность подложки давление в реакционном пространстве составляет от 0,1 мбар (0,1 гПа) до 100 мбар (100 гПа). В другом воплощении изобретения во время воздействия химических реагентов на поверхность подложки температура поверхности подложки находится в диапазоне от 150 до 600 С, предпочтительно в диапазоне от 200 до 500 С и наиболее предпочтительно в диапазоне от 250 до 450 С. В одном из воплощений изобретения химический реагент, включающий переходный металл, представляет собой галогенид переходного металла. В другом воплощении изобретения галогенид переходного металла представляет собой хлорид переходного металла. В другом воплощении изобретения хлорид переходного металла выбран из группы, включающей трихлорид титана, тетрахлорид титана, тетрахлорид циркония, тетрахлорид гафния, пентахлорид ниобия, пентахлорид тантала, пентахлорид молибдена и гексахлорид вольфрама. В другом воплощении изобретения химический реагент, включающий переходный металл, представляет собой этилат, включающий переходный металл. В одном из воплощений изобретения металлическая часть металлорганического химического реагента выбрана из группы, состоящей из алюминия, галлия и переходных металлов. В другом воплощении изобретения органическая часть металлорганического химического реагента включает алкильный лиганд. В другом воплощении изобретения металлорганический химический реагент представляет собой триметилалюминий. В одном из воплощений изобретения кислородсодержащий химический реагент также содержит водород. В другом воплощении изобретения кислородсодержащий химический реагент представляет собой воду. Другие примеры кислородсодержащего химического реагента включают озон, радикалы кислорода, кислород, этилаты, Н 2 О 2 и N2O. При соответствующем выборе химических реагентов и параметров способа, в особенности, температуры подложки во время воздействия химических реагентов на поверхность подложки и давления в реакционном пространстве, адсорбция химических реагентов на поверхности осаждения, рост предвари-4 021602 тельного осажденного слоя оксида переходного металла и обработка данного предварительного осажденного слоя металлорганическим химическим реагентом могут являться, по существу, самоограничивающимися процессами. Это дополнительно повышает равномерность толщины получаемой пленки и ее конформность на поверхности трехмерных объектов сложных форм. Кроме того, многие из перечисленных выше химических реагентов достаточно дешевы, и способ по данному изобретению может быть экономичным. В одном из воплощений изобретения подложка имеет неплоскую форму. В одном из воплощений изобретения пленка включает кислород в количестве соответственно от 40 до 80 атомных процентов, предпочтительно от 55 до 75 атомных процентов и наиболее предпочтительно от 60 до 70 атомных процентов. В другом воплощении изобретения пленка включает первый металл в количестве соответственно от 5 до 40 атомных процентов, предпочтительно от 7 до 30 атомных процентов и наиболее предпочтительно от 10 до 25 атомных процентов. В другом воплощении изобретения пленка включает переходный металл в количестве соответственно от 6 до 30 атомных процентов, предпочтительно от 10 до 25 атомных процентов и наиболее предпочтительно от 13 до 23 атомных процентов. В одном из воплощений изобретения пленка включает кислород, переходный металл и первый металл в таких количествах, что отношение количества кислорода, выраженного в атомных процентах, к сумме количества переходного металла, выраженного в атомных процентах, и количества первого металла, выраженного в атомных процентах, находится в диапазоне от 1,8 до 2,1. Преимущества настоящего изобретения реализуются более полно при соблюдении указанных выше диапазонов состава. В одном из воплощений изобретения первый металл представляет собой алюминий. В другом воплощении изобретения переходный металл представляет собой титан. В одном из воплощений изобретения кислородсодержащий химический реагент представляет собой воду, химический реагент, включающий переходный металл, представляет собой тетрахлорид титана, а металлорганический химический реагент представляет собой триметилалюминий. В одном из воплощений изобретения подложка, по существу, прозрачна в видимой части электромагнитного спектра. В другом воплощении изобретения подложка представляет собой линзу. На линзу,например линзу очков, можно нанести пленку по настоящему изобретению, чтобы придать одной стороне линзы особую окраску и в то же время ослабить данную окраску на другой стороне линзы с целью сохранения реального цветового восприятия. Описанные выше воплощения изобретения можно применять в любом сочетании друг с другом. Несколько воплощений можно объединить друг с другом для получения другого воплощения изобретения. Способ, продукт или применение, к которым относится изобретение, могут включать по меньшей мере одно из воплощений изобретения, описанных выше. Подробное описание изобретения Ниже настоящее изобретение описано более подробно с помощью примеров воплощений и со ссылкой на прилагаемые чертежи, где на фиг. 1 представлена блок-схема способа согласно первому воплощению настоящего изобретения,на фиг. 2 представлена блок-схема способа согласно второму воплощению настоящего изобретения,на фиг. 3 схематически изображено соответствие формы пленки, полученной согласно одному из воплощений настоящего изобретения, форме подложки,на фиг. 4 представлены результаты измерений светопропускания пленки, полученной согласно первому воплощению настоящего изобретения,на фиг. 5 представлены результаты измерений светопропускания пленки, полученной согласно второму воплощению настоящего изобретения,на фиг. 6 представлены результаты измерений светопропускания пленки, полученной согласно первому воплощению настоящего изобретения, и на фиг. 7 представлены результаты анализа состава пленки, полученной согласно одному из воплощений изобретения, с помощью сканирующей электронной микроскопии - энергодисперсионной спектроскопии (SEM-EDS). Ниже приведено подробное описание некоторых воплощений изобретения, позволяющее специалистам в данной области техники применять изобретение на основании настоящего описания. Не все стадии воплощений изложены подробно, поскольку осуществление многих стадий будет очевидным для специалистов в данной области техники после прочтения настоящего описания. Например, конструирование технологических устройств, подходящих для осуществления способов согласно следующим воплощениям изобретения, будет очевидным для специалистов в данной области техники после прочтения настоящего описания. Устройство может представлять собой, например, традиционное устройство для АСО, подходящее для работы с химическими реагентами, рассмотренными ниже. Устройства для АСО (т.е. реакторы) описаны, например, в патенте US 4389973 и патенте US 4413022, содержание которых включено в настоящее описание посредством ссылки. Варианты осуществления множества стадий, выполняемых с помощью таких устройств, например введение подложки в реакционное пространство, снижение давления в реакционном пространстве для создания низкого дав-5 021602 ления или регулирование потоков газа в устройстве, если способ выполняют при атмосферном давлении,нагревание подложек и реакционного пространства и т.д., будут очевидными для специалистов в данной области техники после прочтения настоящего описания. Кроме того, для привлечения внимания к важным аспектам различных воплощений изобретения в настоящем описании не рассмотрены подробно или не упомянуты многие известные операции или параметры. Если не указано обратное, в настоящем описании термины "поверхность подложки", "поверхность" или "поверхность осаждения" применяют для обозначения поверхности подложки или поверхности пленки, уже полученной на подложке. Таким образом, поверхность осаждения меняется в процессе образования пленки на подложке, когда химические реагенты адсорбируются на поверхности. В примерах воплощений настоящего изобретения, описанных ниже, вначале вводят подложку в реакционное пространство (стадия 1) типичного реактора, например, устройства, подходящего для выполнения способа АСО. Затем снижают давление в реакционном пространстве до достижения значения,подходящего для образования пленки, с применением, например, механического вакуумного насоса, или,в случае систем и/или способов АСО, работающих при атмосферном давлении, обычно пропускают защитные потоки для защиты зоны осаждения от воздействия атмосферы. Подложку также нагревают до температуры, подходящей для получения пленки применяемым способом. Подложку можно ввести в реакционное пространство, например, через герметичный загрузочный шлюз или просто через загрузочный люк. Нагревание подложки можно осуществлять, например, с помощью резистивных нагревательных элементов, которые также нагревают все реакционное пространство. Стадия 1) также может включать другие подготовительные процедуры, такие как выращивание пленки на подложке или другую подготовку подложки для проведения последующих стадий способа. Тип подготовительных процедур может зависеть от типа реактора или от среды, в которой работает устройство. Выполнение таких процедур будет очевидным для специалистов в данной области техники после прочтения настоящего описания. После нагревания подложки и реакционного пространства до заданной температуры и создания других условий, требуемых для осаждения, начинают поочередное воздействие разных химических реагентов на поверхность осаждения, в результате чего образуется предварительный осажденный слой оксида переходного металла. В некоторых других воплощениях изобретения предварительный осажденный слой можно создавать такими способами, как химическое осаждение из паровой фазы (Chemical VaporDeposition, сокращенно CVD) или физическое осаждение из паровой фазы (Physical Vapor Deposition,сокращенно PVD), в которых не применяют поочередное воздействие разных химических реагентов на поверхность осаждения. Поверхность подложки соответственно подвергают воздействию химических реагентов, находящихся в газообразном состоянии. Для этого химические реагенты сначала можно испарить в соответствующих контейнерах, содержащих источник реагента, при нагревании или без нагревания в зависимости от свойств самого химического реагента. Парообразный химический реагент можно ввести в реакционное пространство, например, дозированием через трубопровод реактора, включающий проточные каналы для доставки парообразных химических реагентов в реакционное пространство. Регулируемое дозирование паров в реакционное пространство можно осуществить с помощью клапанов, установленных в проточных каналах. Такие клапаны обычно называют клапанами импульсного дозирования и устанавливают в системах, пригодных для осуществления способа АСО. Также можно применять и другие механизмы приведения в контакт подложки и химического реагента внутри реакционного пространства. Одной из альтернатив является перемещение поверхности подложки (а не парообразного химического реагента) внутри реакционного пространства таким образом, чтобы подложка проходила через область, заполненную газообразным химическим реагентом. Типичный реактор АСО также включает систему для введения газа-носителя, например азота или аргона, в реакционное пространство таким образом, чтобы реакционное пространство можно было очистить от избытка химического реагента и побочных продуктов реакции до введения следующего химического реагента в реакционное пространство. Эта особенность, наряду с регулируемым дозированием парообразных химических реагентов предоставляет возможность подвергать поверхность поочередному воздействию химических реагентов без существенного смешивания разных химических реагентов в реакционном пространстве или в других частях реактора АСО. На практике поток газа-носителя обычно непрерывно пропускают через реакционное пространство в течение всего процесса осаждения, а различные химические реагенты поочередно вводят в реакционное пространство вместе с газом-носителем. Очевидно, что продувка реакционного пространства не обязательно приводит к полному удалению избытка химических реагентов или побочных продуктов реакции из реакционного пространства, в котором всегда могут присутствовать остатки тех или иных веществ. После выполнения стадии различных подготовительных операций (стадия 1), рассмотренная выше) в первом воплощении настоящего изобретения выполняют стадию а), т.е. поверхность подложки подвергают воздействию кислородсодержащего химического реагента. Первое воплощение изобретения представлено на фиг. 1. В подходящих технологических условиях, рассмотренных ниже, воздействие кислородсодержащего химического реагента на поверхность приводит к адсорбции части кислородсодержащего химического реагента на поверхности. После продувки реакционного пространства поверхность подвергают воздействию химического реагента, включающего переходный металл (стадия b), некоторая часть которого, в свою очередь, адсорбируется на поверхности, полученной на стадии а). Выполнение стадии а) и последующей стадии b) приводит к образованию предварительного осажденного слоя оксида переходного металла на поверхности осаждения. После продувки, выполняемой на стадии b), полученную поверхность подвергают воздействию металлорганического химического реагента на стадии с), т.е. предварительный осажденный слой обрабатывают металлорганическим химическим реагентом. Эта обработка приводит к адсорбции некоторой части металлорганического химического реагента на поверхности осаждения, и, в итоге, первый металл, находящийся в металлорганическом химическом реагенте,внедряется в осажденный слой. Затем реакционное пространство продувают. Как указано, каждая стадия а), b) или с) воздействия приводит к образованию на поверхности дополнительного осажденного слоя,получаемого в результате реакций адсорбции соответствующего химического реагента с поверхностью осаждения. Толщину осажденного слоя на подложке можно увеличить путем повторения стадий а), b) и с) в указанном порядке, как показано на блок-схеме, изображенной на фиг. 1. По достижении достаточной толщины осажденного слоя, осажденный слой образует пленку оксидного материала, включающего кислород, первый металл из металлорганического химического реагента и переходный металл. Данная пленка электропроводного оксидного материала обладает рассмотренными выше полезными свойствами. После достижения требуемой толщины пленки поочередное воздействие прекращают и завершают процесс. После выполнения стадии различных подготовительных операций (стадия 1), рассмотренная выше) во втором воплощении настоящего изобретения выполняют стадию а), т.е. поверхность подложки подвергают воздействию кислородсодержащего химического реагента. Второе воплощение изобретения представлено на фиг. 2. В подходящих технологических условиях, рассмотренных ниже, воздействие кислородсодержащего химического реагента на поверхность приводит к адсорбции части кислородсодержащего химического реагента на поверхности. После продувки реакционного пространства поверхность подвергают воздействию химического реагента, включающего переходный металл (стадия b), некоторая часть которого, в свою очередь, адсорбируется на поверхности, полученной на стадии а). Выполнение стадии а) и последующей стадии b) приводит к образованию предварительного осажденного слоя оксида переходного металла на поверхности осаждения. После продувки, выполняемой на стадииb), полученную поверхность подвергают воздействию металлорганического химического реагента на стадии с), т.е. предварительный осажденный слой обрабатывают металлорганическим химическим реагентом. Эта обработка приводит к адсорбции некоторой части металлорганического химического реагента на поверхности осаждения, и, в итоге, первый металл, находящийся в металлорганическом химическом реагенте, внедряется в осажденный слой. Затем реакционное пространство продувают, после чего полученную поверхность снова подвергают воздействию химического реагента, включающего переходный металл, а затем реакционное пространство продувают, т.е. повторяют стадию b). Как указано, каждая стадия а), b) или с) воздействия приводит к образованию на поверхности дополнительного осажденного слоя, получаемого в результате реакций адсорбции соответствующего химического реагента с поверхностью осаждения. Толщину осажденного слоя на подложке можно увеличить путем повторения стадий а), b), с) и b) в указанном порядке, как показано на блок-схеме, изображенной на фиг. 2. По достижении достаточной толщины осажденного слоя, осажденный слой образует пленку оксидного материала, включающего кислород, первый металл из металлорганического химического реагента и переходный металл. Данная пленка электропроводного оксидного материала обладает рассмотренными выше полезными свойствами. После достижения требуемой толщины пленки поочередное воздействие прекращают и завершают процесс. В рассмотренных воплощениях самую короткую повторяющуюся последовательность стадий воздействия называют последовательностью импульсного дозирования; последовательность импульсного дозирования в первом воплощении, представленном на фиг. 1, включает стадии а), b) и с), а последовательность импульсного дозирования во втором воплощении, представленном на фиг. 2, включает стадии а), b), с) и b). Химический реагент, воздействию которого подвергают подложку, может быть разным на каждой стадии способа. В первом воплощении, представленном на фиг. 1, например, кислородсодержащий химический реагент на стадии а) может быть разным в каждом повторе последовательности импульсного дозирования а), b) и с). Это также относится и к другим воплощениям изобретения. В описанных выше способах полный монослой покрытия может не образоваться за один цикл осаждения. После каждого цикла осаждения на поверхности осаждения имеются открытые центры зародышеобразования. Для получения полного монослоя покрытия может потребоваться от 3 до 10 циклов осаждения в зависимости от параметров способа. В научной литературе для описания механизма, приводящего к образованию такого суб-монослоя за один цикл осаждения, например, применяют термин "пространственные затруднения". Тем не менее, возможно имеются и другие причины, по которым полный монослой не образуется после каждого цикла осаждения. В некоторых других воплощениях изобретения это явление предоставляет возможность осаждения дополнительного материала на предварительный осажденный слой перед обработкой предварительного осажденного слоя металлорганическим химическим реагентом на стадии с), при условии, что металлорганический химический реагент, который при-7 021602 меняют на стадии с), может, по меньшей мере, частично реагировать с материалом предварительного осажденного слоя, полученного, например, при осуществлении, возможно, с повторением, стадий а) и b). Для получения осажденного слоя электропроводной оксидной пленки, состоящей из материала, обладающего рассмотренными выше полезными свойствами, поочередное осаждение предварительного осажденного слоя на поверхность осаждения и его обработку металлорганическим химическим реагентом можно повторять несколько раз. В воплощениях изобретения, представленных на фиг. 1 и фиг. 2, это осуществляют путем повторения цикла осаждения один или более раз, т.е. выполняя цикл два или более раз. Воплощения настоящего изобретения приводят к получению электропроводной оксидной пленки 1, соответствующей форме подложки 2. Это схематически изображено на фиг. 3, где подложка 2 расположена в реакционном пространстве таким образом, что подложка 2 опирается на стенку 3, ограничивающую реакционное пространство. Осажденная пленка 1 также имеет темно-серый цвет, оттенок которого зависит от толщины осажденной пленки 1. Как показано на фиг. 3, стенка 3 закрывает часть подложки таким образом, что пленка 1 не может образовываться на закрытых частях 4 подложки. Другие части подложки 2 также можно закрыть механически,чтобы нанести пленку 1 на выбранные части подложки 2. При соответствующем выборе химических реагентов и параметров способа, применяемых для осаждения пленки 1, реакции адсорбции, обеспечивающие рост пленки, являются самоограничивающимися,а также повышаются конформность и однородность пленки 1. Рост пленки 1 на подложке 2 более подробно описан в приведенных ниже примерах. Примеры Пример 1. Согласно первому воплощению изобретения (см. фиг. 1) электропроводные оксидные пленки были образованы на подложках при разных температурах обработки. По существу, визуально прозрачные подложки из стекла D263T толщиной 0,3 мм (поставляемого Schott AG, Germany) сначала ввели в реакционное пространство устройства Р 400 периодического действия для АСО (поставляемого Beneq OY,Finland). Для удобства проведения, например, надежных измерений оптической прозрачности подложки были плоскими. Подложки были расположены в реакционном пространстве таким образом, что нижняя сторона стеклянной подложки была закрыта, чтобы пленка могла расти только на верхней стороне подложки, которая подвергалась воздействию среды реакционного пространства. В этом примере рассмотренный выше газ-носитель для продувки реакционного пространства представлял собой азот (N2). После подготовительных действий для загрузки подложек в устройство для АСО в реакционном пространстве устройства для АСО создавали разрежение и направляли непрерывный поток газа-носителя так, чтобы давление обработки составляло приблизительно 1 мбар (1 гПа), после чего подложки нагревали до температуры обработки. Температуру в реакционном пространстве поддерживали равной температуре обработки в течение от четырех до шести часов с помощью компьютеризированной системы регулирования нагрева. После достижения требуемой температуры обработки и ее стабилизации переходили от стадии 1) к первой стадии воздействия, стадии а), как показано на фиг. 1. Последовательность импульсного дозирования, включающую стадии а), затем b) и затем с), выполняли один раз и затем повторяли 499 раз, после чего обработку прекращали, а подложки извлекали из реакционного пространства и из устройства для АСО. Воздействие определенного химического реагента на поверхность подложки осуществляли путем переключения клапана импульсного дозирования, регулирующего поток реагентов-предшественников в реакционное пространство устройства Р 400 для АСО. Продувку реакционного пространства производили путем закрытия клапанов, регулирующих поток реагентов-предшественников в реакционное пространство, и, тем самым, предоставляя возможность прохождения через реакционное пространство только непрерывного потока газа-носителя. Последовательность импульсного дозирования в этом примере была следующей: воздействие Н 2 О в течение 0,6 с, продувка в течение 1,5 с, воздействие TiCl4 в течение 0,4 с, продувка в течение 2,0 с, воздействие триметилалюминия в течение 0,5 с, продувка в течение 2,0 с. В данной последовательности продолжительность воздействия и продолжительность продувки означают продолжительность нахождения определенного клапана импульсного дозирования определенного химического реагента в открытом состоянии и продолжительность нахождения всех клапанов импульсного дозирования химических реагентов в закрытом состоянии соответственно. Поскольку светопоглощающая способность полученной пленки или способность к ослаблению электромагнитных волн, согласно элементарной теории электромагнитного поля, связана с электропроводностью пленки, проводили испытания трех разных электропроводных оксидных пленок, образованных при разных температурах обработки: при 230, 280 и 330 С; в указанных испытаниях определяли светопропускание через стеклянные подложки, на одной из сторон которых были образованы электропроводные оксидные пленки. Результаты представлены на фиг. 4. Как видно из фиг. 4, электропроводные оксидные пленки, образованные при 230, 280 и 330 С, обладают относительно равномерным оптическим поглощением в видимой области (400-750 нм) электро-8 021602 магнитного спектра. По визуальной оценке пленки выглядят темными. Несмотря на то, что природа реакций адсорбции, приводящих к росту пленок в этом примере, не вполне понятна, проведенные испытания показали, что реакции адсорбции химических реагентов были по меньшей мере до некоторой степени самоограничивающимися. Это привело к получению конформных и однородных пленок на больших поверхностях и даже на сложных неплоских поверхностях. Измерение толщины оксидной пленки такого типа является довольно сложной задачей, поскольку проведение оптических измерений или измерений с помощью эллипсометра затруднительно. Точные измерения можно провести с применением просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ) или просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM), однако такие методы измерения дорогостоящи. Скорость осаждения пленок при более низких температурах составляла приблизительно 0,11 нм/цикл. Скорости осаждения пленок при более высоких температурах могут быть другими. Тем не менее, толщина полученных пленок составляла приблизительно 55 нм. Проведенные измерения проводимости подтвердили электропроводность полученных пленок (см. Пример 4). Пример 2. Электропроводные оксидные пленки были образованы на подложках согласно второму воплощению изобретения (см. фиг. 2). По существу, визуально прозрачные подложки из стекла D263T толщиной 0,3 мм (поставляемого Schott AG, Germany) сначала ввели в реакционное пространство устройства Р 400 периодического действия для АСО (поставляемого Beneq OY, Finland). Для удобства проведения надежных измерений оптической прозрачности подложки были плоскими. Подложки были расположены в реакционном пространстве таким образом, что одна сторона стеклянной подложки подвергалась воздействию среды реакционного пространства (т.е. другая сторона стеклянной подложки была закрыта). В этом примере рассмотренный выше газ-носитель для продувки реакционного пространства представлял собой азот (N2). После подготовительных действий для загрузки подложек в устройство для АСО в реакционном пространстве устройства для АСО создавали разрежение и направляли непрерывный поток газа-носителя так, чтобы давление обработки составляло приблизительно 1 мбар (1 гПа), после чего подложки нагревали до температуры обработки, составляющей 280 С. Температуру в реакционном пространстве поддерживали равной температуре обработки в течение от четырех до шести часов с помощью компьютеризированной системы регулирования нагрева. После достижения требуемой температуры обработки и ее стабилизации переходили от стадии 1) к первой стадии воздействия, стадии а), как показано на фиг. 2. Последовательность импульсного дозирования, включающую стадии а), затем b), затем с), затем снова b), выполняли один раз и затем повторяли 1999 раз, после чего обработку прекращали, а подложки извлекали из реакционного пространства и из устройства для АСО. Воздействие определенного химического реагента на поверхность подложки выполняли путем переключения клапана импульсного дозирования, регулирующего поток химических реагентов в реакционное пространство устройства Р 400 для АСО. Продувку реакционного пространства производили путем закрытия клапанов, регулирующих поток реагентов-предшественников в реакционное пространство, и,тем самым, предоставляя возможность прохождения через реакционное пространство только непрерывного потока газа-носителя. Последовательность импульсного дозирования в этом примере была следующей: воздействие Н 2 О в течение 0,6 с, продувка в течение 1,5 с, воздействие TiCl4 в течение 0,4 с, продувка в течение 2,0 с, воздействие триметилалюминия в течение 0,5 с, продувка в течение 2,0 с, воздействие TiCl4 в течение 0,4 с,продувка в течение 2,0 с. В приведенной последовательности продолжительность воздействия и продолжительность продувки означают продолжительность нахождения определенного клапана импульсного дозирования определенного химического реагента в открытом состоянии и продолжительность нахождения всех клапанов импульсного дозирования химических реагентов в закрытом состоянии соответственно. В этом примере также измеряли светопропускание через стеклянные подложки, на обеих сторонах которых были получены электропроводные оксидные пленки (образец 196 на фиг. 5). Результаты представлены на фиг. 5. На фиг. 5 также для сравнения приведено светопропускание электропроводных оксидных пленок, полученных согласно первому воплощению изобретения (образец 191 на фиг. 5). Данная пленка была получена также при температуре обработки 280 С в соответствии с методикой, аналогичной методике, описанной в примере 1, за исключением того, что последовательность а), затем b), затем с) выполняли один раз и затем повторяли еще 1999 раз. Как видно из фиг. 5, обе электропроводные оксидные пленки обладают относительно равномерным оптическим поглощением в видимой области (400-750 нм) электромагнитного спектра. Несмотря на то, что природа реакций адсорбции, приводящих к росту пленки в этом примере, не вполне понятна, проведенные испытания показали, что реакции адсорбции химических реагентов были,по меньшей мере, до некоторой степени самоограничивающимися. Это привело к получению конформных и однородных пленок на больших поверхностях и даже на сложных неплоских поверхностях. Кроме того, для образца 191 толщина полученных оксидных пленок составляла приблизительно 220 нм (с учетом рассмотренных выше допущений). Проведенные измерения проводимости подтвердили электропроводность полученных оксидных пленок (см. Пример 4). Пример 3. На фиг. 6 представлены значения светопропускания, полученные для электропроводной оксидной пленки, полученной согласно первому воплощению изобретения (образец 191 на фиг. 6). Эта электропроводная оксидная пленка была получена при температуре обработки 280 С в соответствии с методикой, аналогичной методике, описанной в примере 1, за исключением того, что последовательность а),затем b), затем с) выполняли один раз и затем повторяли еще 1999 раз. Как видно из фиг. 6, пленка обладает относительно равномерным оптическим поглощением в видимой области (400-750 нм) электромагнитного спектра. Несмотря на то, что природа реакций адсорбции, приводящих к росту пленки в этом примере, не вполне понятна, проведенные испытания показали, что реакции адсорбции химических реагентов были,по меньшей мере, до некоторой степени самоограничивающимися. Это привело к получению конформных и однородных пленок на больших поверхностях и даже на сложных неплоских поверхностях. Кроме того, толщина полученной пленки составила приблизительно 220 нм (с учетом рассмотренных выше допущений). Проведенные измерения проводимости подтвердили электропроводность полученной оксидной пленки (см. Пример 4). Пример 4. Проводимость нескольких оксидных пленок, полученных согласно различным воплощениям изобретения, измеряли с помощью универсального измерительного прибора FLUKE 8060A при расстоянии от датчика, составляющем 10 мм. Подробности методики проведения таких измерений известны специалистам в данной области техники. Результаты измерений представлены в таблице; значения сопротивления приведены в мОм. Измерения проводили для того, чтобы определить, является ли полученная пленка изолирующей или проводящей. Фактические значения зависят от толщины пленки. Таблица. Значения электропроводности полученных оксидных пленок Как видно из результатов, представленных в табл. 1, оксидные пленки, полученные с применением способа по настоящему изобретению, являются электропроводными. Результаты определения состава Элементный состав нескольких электропроводных оксидных пленок, образованных согласно различным воплощениям изобретения, определяли с применением сканирующей электронной микроскопии - энергодисперсионной спектроскопии (SEM-EDS). Подробности данной методики известны специалистам в данной области техники. На фиг. 7 представлены результаты одного из таких измерений. На фиг. 7 показана зависимость выраженных в атомных процентах содержаний Ti (Ti2p), Al (Al2p) и кислорода (O1s) от толщины(которая прямо пропорциональна продолжительности напыления) электропроводной оксидной пленки, полученной способом, описанным в примере 1. Для данного испытуемого образца температура осаждения при образовании пленки составляла 330 С, а последовательность импульсного дозирования, включающую стадии а), затем b), затем с), выполняли один раз и затем повторяли еще 1999 раз. Средняя атомная концентрация указанных элементов в пленке, за исключением поверхности (на глубине, приблизительно соответствующей 0-1 мин напыления), составляла приблизительно 65 атомных процентов для кислорода, 18 атомных процентов для алюминия и 17 атомных процентов для титана. Этот результат показывает, что пленка включает кислород, переходный металл (титан) и первый металл (алюминий) в таких количествах, что отношение количества кислорода, выраженного в атомных процентах, к сумме количества переходного металла, выраженного в атомных процентах, и количества первого металла, выраженного в атомных процентах, составляет приблизительно 2, и что пленка представляет собой относительно чистый оксид алюминия и титана. Путем соответствующего изменения порядка выполнения стадий а), b) и с) в разных воплощениях способа можно регулировать состав пленки в определенных пределах. Очень хорошие результаты, т.е. высокий коэффициент светопоглощения в видимой области, относительно однородное поглощение и высокая конформность, были получены для электропроводных оксидных пленок, которые включали от 60 до 70 атомных процентов кислорода, от 10 до 25 атомных процентов алюминия и от 13 до 23 атомных процентов титана; то есть эти электропроводные оксидные пленки представляют собой оксиды с высоким светопоглощением. В приведенных выше примерах кислородсодержащий химический реагент представляет собой воду, предпочтительно деионизированную Н 2 О, химический реагент, включающий переходный металл,представляет собой TiCl4, а металлорганический химический реагент представляет собой триметилалюминий Al2(CH3)6, но также можно применять и другие химические реагенты. Оксид переходного металла в предварительном осажденном слое соответственно представляет собой оксид титана, а первый металл представляет собой алюминий, содержащийся в триметилалюминий. Изобретение не ограничено использованием перечисленных выше химических реагентов, и специалисты в данной области техники после прочтения данного описания могут получить технический результат, обеспечиваемый настоящим изобретением, с применением других химических реагентов, упомянутых выше. Хотя в приведенных выше примерах описаны способы, в которых применяли поочередное импульсное дозирование двух разных химических реагентов, чтобы в результате выполнения стадий а) и b) получить предварительный осажденный слой оксида переходного металла, этот предварительный осажденный слой можно получить с помощью любого подходящего способа, например, такого как химическое осаждение из паровой фазы (CVD), химическое осаждение из паровой фазы металлорганических соединений (MOCVD) или физическое осаждение из паровой фазы (PVD). Этот предварительный осажденный слой затем можно обработать металлорганическим химическим реагентом, включающим первый металл, например алюминий (как в примерах, приведенных выше), для образования сильно поглощающего оксида, включающего кислород, первый металл и переходный металл. Такие модификации описанных воплощений изобретения будут очевидными для специалистов в данной области техники после прочтения настоящего описания. Для специалистов в данной области техники ясно, что изобретение не ограничено описанными выше примерами и воплощениями; в воплощения изобретения могут быть внесены любые изменения, не выходящие за пределы объема, ограниченного формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения электропроводной оксидной пленки (1) на подложке (2), включающий стадии введения подложки (2) в реакционное пространство, образования предварительного осажденного слоя на поверхности осаждения подложки (2) и обработки поверхности осаждения химическим реагентом, отличающийся тем, что стадия образования предварительного осажденного слоя на поверхности осаждения подложки (2) включает образование предварительного осажденного слоя оксида переходного металла на поверхности осаждения и последующую продувку реакционного пространства, а стадия обработки поверхности осаждения химическим реагентом включает обработку поверхности осаждения металлорганическим химическим реагентом, включающим первый металл, таким образом, что по меньшей мере часть металлорганического химического реагента вступает в реакцию по меньшей мере с частью предварительного осажденного слоя, и последующую продувку реакционного пространства для образования оксида, включающего кислород, первый металл и переходный металл; при этом стадии образования предварительного осажденного слоя и обработки поверхности осаждения поочередно повторяют таким образом, что на подложке (2) образуется пленка (1) электропроводного оксида. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что образование предварительного осажденного слоя оксида переходного металла включает поочередное выполнение в любом порядке следующих стадий:a) воздействие кислородсодержащего химического реагента на поверхность осаждения подложки(2) таким образом, что по меньшей мере часть кислородсодержащего химического реагента адсорбируется на поверхности осаждения, и последующая продувка реакционного пространства иb) воздействие химического реагента, включающего переходный металл, на поверхность осаждения подложки (2) таким образом, что по меньшей мере часть химического реагента, включающего переходный металл, адсорбируется на поверхности осаждения, и последующая продувка реакционного пространства. 3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что обработка поверхности осаждения металлорганическим химическим реагентом включает: с) воздействие металлорганического химического реагента на поверхность осаждения подложки (2) таким образом, что по меньшей мере часть металлорганического химического реагента адсорбируется на поверхности осаждения, и последующую продувку реакционного пространства. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что стадии а), b) и с) выполняют в следующем порядке: сначала а), затем b), затем с), затем снова b), и эту последовательность повторяют один или более раз для уве- 11021602 личения толщины пленки (1). 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что стадии а), b) и с) выполняют в следующем порядке: сначала а), затем b), затем с), и эту последовательность повторяют один или более раз для увеличения толщины пленки (1). 6. Способ по п.3, отличающийся тем, что стадии а), b) и с) выполняют в следующем порядке: сначала а), затем b), и эту последовательность повторяют один или более раз, после чего выполняют стадию с). 7. Способ по любому из пп.3-6, отличающийся тем, что каждую из стадий а), b) и с) выполняют один или более раз для образования на подложке (2) пленки (1), толщина которой составляет от 1 нм до 2 мкм. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что при воздействии химических реагентов на поверхность подложки (2) давление в реакционном пространстве составляет от 0,01 до 10 кПа (от 0,1 до 100 мбар). 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что при воздействии химических реагентов на поверхность подложки (2) температура поверхности подложки (2) находится в диапазоне от 150 до 600 С, предпочтительно в диапазоне от 200 до 500 С и наиболее предпочтительно в диапазоне от 250 до 450 С. 10. Способ по любому из пп.2-9, отличающийся тем, что химический реагент, включающий переходный металл, представляет собой галогенид переходного металла. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что галогенид переходного металла представляет собой хлорид переходного металла. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что хлорид переходного металла выбран из группы, включающей трихлорид титана, тетрахлорид титана, тетрахлорид циркония, тетрахлорид гафния, пентахлорид ниобия, пентахлорид тантала, пентахлорид молибдена и гексахлорид вольфрама. 13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что металлическая часть металлорганического химического реагента выбрана из группы, состоящей из алюминия, галлия и переходных металлов. 14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что органическая часть металлорганического химического реагента включает алкильный лиганд. 15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что металлорганический химический реагент представляет собой триметилалюминий. 16. Способ по любому из пп.2-15, отличающийся тем, что кислородсодержащий химический реагент также содержит водород. 17. Способ по п.16, отличающийся тем, что кислородсодержащий химический реагент представляет собой воду. 18. Способ по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что подложка (2) имеет неплоскую форму. 19. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1), включающей кислород, первый металл и переходный металл, полученная способом по п.1, в результате образования предварительного осажденного слоя оксида переходного металла на поверхности осаждения подложки (2) и последующей продувки реакционного пространства и обработки поверхности осаждения металлорганическим химическим реагентом, включающим первый металл, таким образом, что по меньшей мере часть металлорганического химического реагента вступает в реакцию по меньшей мере с частью предварительного осажденного слоя, и последующей продувки реакционного пространства для образования оксида, включающего кислород, первый металл и переходный металл; при этом стадии образования предварительного осажденного слоя и обработки поверхности осаждения поочередно повторяют таким образом, что на подложке(2) образуется пленка (1) электропроводного оксида. 20. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по п.19, отличающаяся тем, что пленка (1) включает кислород в количестве соответственно от 40 до 80 атомных процентов, предпочтительно от 55 до 75 атомных процентов и наиболее предпочтительно от 60 до 70 атомных процентов. 21. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по любому из пп.19-20, отличающаяся тем,что пленка (1) включает первый металл в количестве соответственно от 5 до 40 атомных процентов,предпочтительно от 7 до 30 атомных процентов и наиболее предпочтительно от 10 до 25 атомных процентов. 22. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по любому из пп.19-21, отличающаяся тем,что пленка (1) включает переходный металл в количестве соответственно от 6 до 30 атомных процентов,предпочтительно от 10 до 25 атомных процентов и наиболее предпочтительно от 13 до 23 атомных процентов. 23. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по любому из пп.19-22, отличающаяся тем,что пленка (1) включает кислород, переходный металл и первый металл в таких количествах, что отношение количества кислорода, выраженного в атомных процентах, к сумме количества переходного металла, выраженного в атомных процентах, и количества первого металла, выраженного в атомных процентах, находится в диапазоне от 1,8 до 2,1. 24. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по любому из пп.19-23, отличающаяся тем,что первый металл представляет собой алюминий. 25. Подложка с электропроводной оксидной пленкой (1) по любому из пп.19-24, отличающаяся тем,что переходный металл представляет собой титан. 26. Применение подложки с электропроводной оксидной пленкой (1) по п.19 в качестве светопоглощающего средства. 27. Применение по п.26, отличающееся тем, что подложка (2) имеет неплоскую форму.
МПК / Метки
МПК: C23C 16/40, C23C 16/44, C23C 30/00, C23C 28/00, C23C 16/18, C23C 16/455, C23C 16/08
Метки: применение, электропроводной, оксидной, пленки, оксидная, способ, получения, пленка, электропроводная
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/16-21602-sposob-polucheniya-elektroprovodnojj-oksidnojj-plenki-elektroprovodnaya-oksidnaya-plenka-i-ee-primenenie.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения электропроводной оксидной пленки, электропроводная оксидная пленка и ее применение</a>
Предыдущий патент: Натриево-известковый стеклокерамический материал
Следующий патент: Установка для выравнивания подачи твердого порошкообразного материала в горелку для концентрата печи суспензионной плавки или переработки суспензии
Случайный патент: Системы и способы управления платежами в строительстве с функциональными возможностями выставления детализированных счетов