臺灣博碩士論文加值系統

本篇論文分成兩個部分：
一、合成一系列的一價銅化合物R3SnCu(PR’3)n，其中R = Ph、Me；R’ = Me、Et、Ph；n = 3，其合成方法是將R3SnNa、CuCl與3個當量的PR’3反應而成，或是將R3SnNa直接與CuCl(PPh3)3反應而成。所有產物經1H NMR、13C NMR、31P NMR鑑定，Cu 上皆配位了三個PR’3，其中Ph3Sn-系列的化合物的熱穩定性佳，而Me3Sn-系列的化合物於室溫下便分解。所有產物皆無法昇華，無法作為化學氣相沈積的前驅物。
二、利用文獻上已發表的化合物cis-Fe(CO)4(SnMe3)2來當作單源前驅物，以冷壁式反應器來進行低壓化學氣相沈積，於240~420℃可沈積出Fe∕Sn合金薄膜。XRD顯示240℃只有FeSn的晶相存在，270℃以上才有FeSn2的晶相產生，300℃時FeSn的晶相消失，而330℃以上FeSn的晶相又逐漸出現。所有的薄膜再經由SEM、EDS、EPMA、ESCA、AES及AA等方法鑑定及分析，證實為Fe∕Sn合金薄膜。而隨著溫度的升高，沈積速率也會增加且顆粒愈大。沈積速率為40~330 Å∕min，顆粒大小為0.2~2.0 m。

There are two parts in this thesis.
1. The syntheses of various copper(I) complexes are best illustrated by following examples. The compounds R3SnCu(PR’3)n, where R = Ph, Me; R’ = Me, Et, Ph and n = 3, have been synthesized by the reaction of R3SnNa with CuCl and three equivalent of the PR’3, or by the reaction of R3SnNa with CuCl(PPh3)3. All of these products were characterized by 1H NMR, 13C NMR and 31P NMR spectroscopies. There are three phosphine molecules bonding with the Cu atom. The series of Ph3Sn- complexes are thermal stable at ambient temperature, but the series of Me3Sn- complexes decompose at room temperature. All of these products are not suitable for chemical vapor deposition, because they can not be sublimated.
2. cis-Fe(CO)4(SnMe3)2 has been examined as single-source precursor for low-pressure chemical vapor deposition in cold-wall reactor. Fe/Sn alloy thin films were obtained at 240~420℃. XRD indicated only FeSn pattern at 240℃, FeSn2 pattern appeared above 270℃, FeSn pattern disappeared at 300℃ and FeSn pattern appeared gradually above 330℃. These films have been characterized and analyzed by SEM, EDS, EPMA, ESCA, AES and AA. The results indicated that these are Fe/Sn alloy thin films. The deposition rate and grain size increase with increasing temperature. The deposition rates are 40~330 Å/min. The grain sizes are 0.2~2.0 m.

總目錄
頁次
總目錄…………………………………………………………… I
中文摘要…………………….………………………………… III
英文摘要…………………………………………………………… IV
圖目錄……………………………………………………………… V
表目錄………………………………………………………….. VIII
第一章 緒論……………………………………………………….. 1
1-1 化學氣相沈積………………………………………………. 1
1-2 混合金屬的化學氣相沈積…………………………………. 3
1-3 銅錫合金的應用……………………………………………. 5
1-4 鐵錫合金的應用……………………………………………. 8
1-5 研究方向………………………………………………….… 10
第二章 實驗部分………………………………………………….. 14
2-1化合物的合成及鑑定……………………………………….. 14
2-1-1實驗裝置、藥品及鑑定方法…………………………... 14
2-1-2 Ph3SnCu(PMe3)3 (1)的合成…………………………….. 15
2-1-3 Ph3SnCu(PEt3)3 (2)的合成……………………………… 16
2-1-4 CuCl(PPh3)3 (3)的合成…………………………………. 17
2-1-5 Ph3SnCu(PPh3)3 (4)的合成……………………………... 18
2-1-6 Me3SnCu(PMe3)3 (5)的合成……………………………. 19
2-1-7 Me3SnCu(PEt3)3 (6)的合成……………………………... 20
2-1-8 cis-Fe(CO)4(SnMe3)2 (7)的合成………………………. 21
2-2化學氣相沈積實驗…………………………………………. 22
2-2-1實驗藥品……………………………………………….. 22
2-2-2晶片清洗的方法………………………………………. 22
2-2-3實驗設備………………………………………………. 23
2-2-4前驅物化學氣相沈積鍍膜實驗………………………. 23
2-2-5薄膜分析儀器…………………………………………. 25
第三章 結果與討論………………………………………………. 27
3-1 R3SnCu(PR’3)n的合成與鑑定……………………………… 27
3-2 利用化學氣相沈積法製備鐵錫合金……………………… 33
第四章 結論………………………………………………………. 38
參考文獻………………………………………………………… 40
圖目錄
頁次
圖一 金屬-有機分子進行化學氣相沈積的基本步驟解說圖. 43
圖二 多源前驅物與單源前驅物進行化學氣相沈積的比較. 44
圖三 Fe-Sn的相圖…………………………………………… 45
圖四 化合物(VTMT)Cu(hfac)、(VTET)Cu(hfac)及(VTBT)Cu(hfac)的結構式…………………………….. 11
圖五 化合物Ph3SiCu(PMe3)3的X-ray單晶構造圖……….. 12
圖六 化合物(1) 之1H NMR光譜圖……………………….. 46
圖七 化合物(1) 之13C NMR光譜圖………………………. 47
圖八 化合物(1) 之31P NMR光譜圖……………………….. 48
圖九 化合物(2) 之1H NMR光譜圖……………………….. 49
圖十 化合物(2) 之13C NMR光譜圖………………………. 50
圖十一 化合物(2) 之31P NMR光譜圖………………………. 51
圖十二 化合物(3) 之1H NMR光譜圖……………………….. 52
圖十三 化合物(3) 之31P NMR光譜圖………………………. 53
圖十四 化合物(4) 之1H NMR光譜圖………………………. 54
圖十五 化合物(4) 之13C NMR光譜圖………………………. 55
圖十六 化合物(4) 之31P NMR光譜圖………………………. 56
圖十七 化合物(5) 之1H NMR光譜圖……………………….. 57
圖十八 化合物(5) 之31P NMR光譜圖………………………... 58
圖十九 化合物(6) 之1H NMR光譜圖………………………… 59
圖二十 化合物(6) 之31P NMR光譜圖………………………... 60
圖二十一 化合物(7) 之1H NMR光譜圖………………………… 61
圖二十二 化合物(7) 之13C NMR光譜圖……………………….. 62
圖二十三 化合物(7) 之IR光譜圖………………………………. 63
圖二十四 冷壁式反應器示意圖…………………………………. 64
圖二十五 前驅物(7)於不同溫度下在Si 基材上進行化學氣相沈積的XRD圖…………………………………………….. 65
圖二十六 前驅物(7)於不同溫度下在SiO2 基材上進行化學氣相沈積的XRD圖………………………………………….. 66
圖二十七 前驅物(7)於不同溫度下在glass基材上進行化學氣相沈積的XRD圖………………………………………….. 67
圖二十八 前驅物(7)於240℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的SEM圖………………………………………………… 68
圖二十九 前驅物(7)於270℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的SEM圖………………………………………………… 69
圖三十 前驅物(7)於300℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的SEM圖………………………………………………… 70
圖三十一 前驅物(7)於330℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的SEM圖………………………………………………… 71
圖三十二 前驅物(7)於360℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的SEM圖………………………………………………… 72
圖三十三 前驅物(7)於390℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的SEM圖………………………………………………… 73
圖三十四 前驅物(7)於420℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的SEM圖………………………………………………… 74
圖三十五 前驅物(7)於240℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的EPMA圖………………………………………………. 75
圖三十六 前驅物(7)於270℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的EPMA圖………………………………………………. 76
圖三十七 前驅物(7)於300℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的EPMA圖………………………………………………. 77
圖三十八 前驅物(7)於330℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的EPMA圖………………………………………………. 78
圖三十九 前驅物(7)於360℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的EPMA圖………………………………………………. 79
圖四十 前驅物(7)於390℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的EPMA圖………………………………………………. 80
圖四十一 前驅物(7)於420℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的EPMA圖………………………………………………. 81
圖四十二 前驅物(7)於300℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的EPMA表面分析圖……………………………………. 82
圖四十三 前驅物(7)於300℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的AES縱深分析圖……………………………………. 83
圖四十四 前驅物(7)於360℃下在Si基材上進行化學氣相沈積的AES縱深分析圖……………………………………. 84
表目錄
頁次
表一 適合做金屬化材料的特性比較…………………………….. 5
表二 各種鐵錫合金相的磁性與結構特性的比較……………….. 10
表三 化合物(1)、(2)、(4)與PR’3的31P NMR化學位移的比較.. 29
表四 化合物(5)、(6)與PR’3的31P NMR化學位移的比較…….. 31
表五 以cis-Fe(CO)4(SnMe3)2 (7)為前驅物的沈積結果…………. 34
表六 以SEM觀察薄膜表面及剖面的結果……………………… 34
表七 以AA、EDS及ESCA分析薄膜在Si基材上的結果……. 35
表八 以AA及EDS分析薄膜在SiO2基材上的結果…………… 35
表九 以AA及EDS分析薄膜在glass基材上的結果…………... 36

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