CN102136307A - 具有防雾功能的复合半导体薄膜及其制备方法 - Google Patents
具有防雾功能的复合半导体薄膜及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102136307A CN102136307A CN2010101037965A CN201010103796A CN102136307A CN 102136307 A CN102136307 A CN 102136307A CN 2010101037965 A CN2010101037965 A CN 2010101037965A CN 201010103796 A CN201010103796 A CN 201010103796A CN 102136307 A CN102136307 A CN 102136307A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thin film
- semiconductive thin
- temperature
- semiconductor film
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 123
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 95
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 61
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 23
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000006259 organic additive Chemical class 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010936 titanium Chemical group 0.000 claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010948 rhodium Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical group [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical group [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical group [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical group [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical group [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical group [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical group [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical group [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Chemical group 0.000 claims description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical group [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910013504 M-O-M Inorganic materials 0.000 claims 6
- 241000209094 Oryza Species 0.000 claims 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims 4
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical group 0.000 claims 2
- 125000002521 alkyl halide group Chemical group 0.000 claims 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims 2
- 125000002769 thiazolinyl group Chemical group 0.000 claims 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 5
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000276425 Xiphophorus maculatus Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229940112258 acular Drugs 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 block Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- BWHLPLXXIDYSNW-UHFFFAOYSA-N ketorolac tromethamine Chemical compound OCC(N)(CO)CO.OC(=O)C1CCN2C1=CC=C2C(=O)C1=CC=CC=C1 BWHLPLXXIDYSNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
一种具有防雾功能的复合半导体薄膜及其制备方法。复合半导体薄膜是至少由一致密半导体薄膜结合一多孔针状半导体薄膜所组成。该复合半导体薄膜具有将水的接触角变小的性质，并达到长时效性亲水及具防雾功能。
Description
技术领域
本发明是有关于一种半导体薄膜，特别有关于一种具有防雾功能的复合半导体薄膜及其制备方法。
背景技术
防雾功能性产品可用于运输，航天与家用等产品上。例如于汽车后视镜表面涂覆一层致密的氧化钛后，可以让空气中的水分或水蒸气凝结，形成均匀铺展的水膜，所以表面不会发生光散射的雾。下雨时，雨水亦能迅速扩散成均匀水膜，不会造成分散视线的水滴，而提高行车安全性。
现今具有防雾功能的产品是具有良好的亲水性，该亲水性造成良好的防雾与自洁功能。作为防雾功能产品的材质可选自不同成群氧化物(TiO2/ZnO、SnO2/SrTiO3、SiO2/SnO2、SnO2/WO3、SnO2/Bi2O3、SnO2/Fe2O3)或成群金属(Pt、Pd、Rh、Ru、Os、Ir)所组成的复合结构。
然而，大多数的防雾功能产品的材质是将金属的氧化钛与氧化硅颗粒添加或粘结方式制备或组合而成。亲水性起因于氧化钛或氧化硅在紫外光的照射下，氧化钛或氧化硅价带的电子被激发到导带，电子向氧化钛或氧化硅表面迁移，在表面形成电子电洞对，进而生成金属离子与氧的空位，此时解离吸附空气水分子，成为化学吸附水，而金属离子缺陷的周围即形成了高度亲水区。自洁表面的功能性，是以金属氧化钛或氧化硅在紫外光激发下产生的强氧化能力与薄膜的超亲水性，因为氧化钛表面具亲水性，污物不易附着于表面，且氧化钛经光催化后，可将表面有机物分解成二氧化碳与水，而无机物可经由雨水冲刷而干净。
早期，氧化钛或氧化硅的制作方式可分为溶胶-凝胶法(Sol-Gel method)、化学气相沈积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)、液相沈积法(Liquid PhaseDeposition，LPD)等。其中，溶胶-凝胶法制备所得的氧化钛或氧化硅可制成任何形状，如粉末、块材、薄膜等，且其具有样品纯度高以及高均匀性等优点。
此外，针对氧化钛系统的溶胶凝胶进行反应过程时，可发现当前趋物的烷基愈大，水解反应及扩散速率愈慢，所以产生的聚合物愈小。其中，为了得到一整体密度较大且孔隙较小的氧化钛，需添加酸性触媒(如HCl、HNO3等)，以达到较大比表面积的功效。然而，添加酸性触媒，虽有助于水解反应，却不利缩合反应，致使凝胶发生的时间延长，无法于短时间内将氧化钛形成薄膜。
参照美国专利案第5,320,782号，其标题为“多孔性或平坦化二氧化钛及其制作方法，Acicular or platy titanium suboxides and process for producingsame”。该专利所揭示的二氧化钛虽具有一多孔性结构，但其无法制得一具有均一长度的针状二氧化钛粒子，而仅能制得较短粒子的量多于较长粒子的混合物。因此，其必需进行后处理，及筛选操作以获致仅为所需的较长粒子。然而，以量产而言，由筛选操作分离出混合物中的较长二氧化钛粒子是不容易且耗成本。
另参照美国专利案第5,597,515号，其标题为”导电、粉末形式的掺氟二氧化钛及其制作方法，Conductive，powdered fluorine-doped titanium dioxide andmethod of preparation”。该专利所揭示的二氧化钛是通过添加不同比例的氟，藉以达到导电特性。然而，氟与二氧化钛孔隙的关系、膜的强度与活性等皆未清楚揭示。其中，亦有学者提出从纤维性钛酸金属塭单一晶体中萃取金属成份，藉以得到微小尺寸的钛金属粒子。然而，此方法易破坏纤维形状，进而减低粒子强度并使制法变成复杂。
在其它不同的研究中，曾以改变不同的操作条件，如不同的涂布次数、不同热处理温度及SnO2不同添加量与TiO2孔隙的关系、膜的强度与与活性等，期望改善亲水、防雾与自洁的质量，但却一直未能得到最佳、持久与稳定，并具高硬度的亲水防雾膜。
发明内容
本发明提供一种具有防雾功能的复合半导体薄膜及其制备方法，通过该方法可于较低温的工艺条件下，发展出一种可将水的接触角变小并且延长防雾效用的复合半导体薄膜。本发明是引用美国专利公告号第5,320,782号以及日本专利公告号第5,597,515号作引证参考文献。
本发明主要提供一种具有防雾功能的复合半导体薄膜，其是结合致密半导体薄膜与多孔针状半导体薄膜，以此制造出可以将水的接触角变小的性质，并达到长时效性防雾亲水薄膜。
本发明另提供一种具有防雾功能的复合半导体薄膜制备方法，其是于较低温的工艺条件下，发展出一种可将水的接触角变小并且延长防雾效用的复合半导体薄膜。
本发明所提出的一种具有防雾功能的复合半导体薄膜，其包含：第一半导体薄膜；以及二半导体薄膜。其中，第一半导体薄膜披覆于一基材表面，第一半导体薄膜是由一有机金属化合物与一碳氢化合物化合而成，并以介于300℃至1000℃之间的第一温度加热形成致密结构；以及第二半导体薄膜披覆于第一半导体薄膜表面，该第二半导体薄膜是由有机金属化合物、碳氢化合物与一有机添加物化合而成，并以介于300℃至1000℃之间的第二温度加热形成多孔针状结构，多孔针状结构的孔洞大小是介于1奈米至25奈米之间。
本发明尚提出一种具有防雾功能的复合半导体薄膜制备方法，其步骤包含：将一有机金属化合物与一碳氢化合物送入一反应系统中化合形成一第一溶胶，该反应系统的温度是在25℃至200℃之间；浸镀一基材于该第一溶胶中，形成一第一半导体薄膜于该基材表面；以介于300℃至1000℃的第一温度加热该第一半导体薄膜，使该第一半导体薄膜形成致密结构；再次将该有机金属化合物、该碳氢化合物与一有机添加物送入该反应系统中化合形成一第二溶胶；浸镀该第一半导体薄膜于该第二溶胶中，形成一第二半导体薄膜于该第一半导体薄膜表面；以及，以是介于300℃至1000℃之间的第二温度加热该第二半导体薄膜，使该第二半导体薄膜形成多孔针状结构，该多孔针状结构是指其孔洞大小是介于1奈米至25奈米之间。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1显示为本发明的具有防雾功能的复合半导体薄膜；
图2显示为本发明的具有防雾功能的复合半导体薄膜的制备方法；
图3显示为本发明的具有防雾功能的复合半导体薄膜的简易流程图；以及
图4显示为本发明的第一半导体薄膜的场发射示意图。
符号说明
100 具有防雾功能的复合半导体薄膜 110 基材
120 第一半导体薄膜 130 第二半导体薄膜
140 第二溶胶 150 第一溶胶
160 反应系统 170 有机添加物
180 碳氢化合物 190 有机金属化合物
200 具有防雾功能的复合半导体薄膜的制备方法
300 具有防雾功能的复合半导体薄膜的简易流程图
具体实施方式
虽然本发明可表现为不同形式的实施例，但附图所示者及于下文中说明者为本发明可的较佳实施例，并请了解本文所揭示者考虑为本发明的一范例，且并非意图用以将本发明限制于图示及/或所描述的特定实施例中。
现请参考图1，其显示为本发明的具有防雾功能的复合半导体薄膜100，其包含一第一半导体薄膜120；一基材110以及一第二半导体薄膜130。第一半导体薄膜120是披覆于基材110表面，而第一半导体薄膜120是由一有机金属化合物190与一碳氢化合物180化合而成，并以一第一温度加热形成致密结构。第二半导体薄膜130是披覆于第一半导体薄膜120表面，而第二半导体薄膜130由有机金属化合物190、碳氢化合物180与一有机添加物170化合而成，并以一第二温度加热形成多孔针状结构，且第二半导体薄膜130的多孔针状结构是指其孔洞大小是介于1奈米至25奈米之间。其中，本发明的基材是为玻璃基材与陶瓷基材之一。较佳地，第一温度与第二温度是介于300℃至1000℃之间。
本发明的第一半导体薄膜120可以使用提供能量的可见光、太阳光或紫外光进行吸收能量，经由表面致密结构进行吸收后，即可直接传至具有储藏能量的第一半导体薄膜120。而第二半导体薄膜130经由尖端进行能量吸收后，直接传至第一半导体薄膜120。等到停止能量供应时，已储藏能量的第一半导体薄膜120即可开始缓慢传输能量至具释放能量的第二半导体薄膜130。其中，用以释放能量的第二半导体薄膜130是为多孔针状结构。此时，第二半导体薄膜130的尖端开始进行能量释放，进而与水珠的接触角变小并形成均匀的水膜。因此，本发明利用光源照射后可将水的接触角变小并且延长效用的可行新技术，并开发出一种半导体特性的溶胶材料，以此制造出可以将水的接触角变小的性质，达到长时效性亲水薄膜。其中，本发明的有机添加物170是为多醇类、碳氢化合物以及高分子聚合物之一。
现请参考图2、图3，其显示为本发明的具有防雾功能的复合半导体薄膜100的制备方法200及其简易流程图300，其步骤包含：
步骤210：以化学合成的方式将一有机金属化合物190与一碳氢化合物180送入一反应系统160中化合形成一第一溶胶150，且反应系统160的温度是在25℃至200℃之间；
步骤220：浸镀一基材110于第一溶胶150中，形成一第一半导体薄膜120于基材110表面；
步骤230：以一第一温度加热第一半导体薄膜120，使第一半导体薄膜120形成致密结构，且第一温度是介于300℃至1000℃之间；
步骤240：再次以化学合成的方式将有机金属化合物190、碳氢化合物180与一有机添加物170送入反应系统160中化合形成一第二溶胶140；
步骤250：浸镀第一半导体薄膜120于第二溶胶140中，形成一第二半导体薄膜130于第一半导体薄膜120表面；
步骤260：以一第二温度加热第二半导体薄膜130，使第二半导体薄膜130形成多孔针状结构，第二温度是介于300℃至1000℃之间，且第二半导体薄膜130的多孔针状结构是指其孔洞大小是介于1奈米至25奈米之间。
较佳地，在步骤230与步骤260中，第一温度与第二温度的较佳温度为400℃至600℃之间，而有机金属化合物190为(OR)xM-O-M(OR)x、(R)y(OR)x-yM-O-M(OR)x-y(R)y、M(OR)x、M(OR)x-y(R)y、(OR)xM-O-M(OR)x。其中，R可为烷(alkyl)基、烯基(alkenyl)，芳基(aryl)、卤烷基(alkylhalide)、氢(hydrogen)；M可为铝、铁、钛、锆、铪、硅、铑、铯、铂、铟、锡、金、锗、铜或钽等；其中，x＞y，且x为1.2.3.4.5，y为1.2.3.4.5。此外，碳氢化合物180为醇类、酮类、醚类、酚类、醛类、酯类与胺类之一。需注意的是，有机金属化合物190为Ti(OR)4、Si(OR)4、(NH4)2Ti(OR)2、CH3Si(OCH3)3、Sn(OR)4、In(OR)3之一，而碳氢化合物180为C2H5OH、C3H7OH、C4H9OH、CH3OC2H5、CH2O之一，而有机添加物170为多醇类、碳氢化合物以及高分子聚合物之一。
本发明所提出的以二阶段不同的第一半导体薄膜120、第二半导体薄膜130、第一温度与第二温度的高温热处理的方式即可有效满足上述二因素。由上述说明可知，本发明具储存、吸收与释放的第一半导体薄膜120、第二半导体薄膜130、第一溶胶150以及第二溶胶140的制备方法可使用二阶段的工艺方式，先将有机金属化合物190与碳氢化合物180预先送至化学反应器上进行合成，再以批次控制温度、空气、水分与添加溶剂的方式，将有机金属化合物190与碳氢化合物180合成到半液半胶的第一溶胶150。接着，将基材110以浸镀涂装至高温热处理的方式以形成第一半导体薄膜120。其中，再次将有机金属化合物190、碳氢化合物180以及有机添加物170预先送至化学反应器上进行合成，再以批次控制温度、空气、水分与添加溶剂的方式，将有机金属化合物190、碳氢化合物180以及有机添加物170合成到半液半胶的第二溶胶140。接着，将基材110以浸镀涂装至高温热处理的方式以形成第二半导体薄膜130于第一半导体薄膜120表面。
第一半导体薄膜120与第二半导体薄膜130形成种类又分成一平坦而致密且具有储藏能量的薄膜，一是具多孔针状而致密且具有吸收与释放能量的薄膜，此得到的产品与相似产品(如：亲水、除雾或自洁)比较，除利用材质、形成结构不同外，最大效益是可延长与维持与水呈小的接触角，达到且更优于与亲水、除雾或自洁相关的商品功能性，而使用第一溶胶150以及第二溶胶140进行浸镀方式的工艺可以降低成本及产生的污染量。
另外，高温热处理过程，可以增加第一半导体薄膜120与第二半导体薄膜130的磨耗与硬度提高，使结构性保持完整，可以进一步优于其它相关商品所产生的环保与劣质的问题。其中，第一半导体薄膜120与第二半导体薄膜130的加热过程中更包含一施加能量的加热进行薄膜表面改质，意即第一半导体薄膜120与第二半导体薄膜130更通过一表面处理以进行薄膜表面改质，用以参与反应。其中，该表面处理是以电浆表面改质或雷射表面改质之一。此外，本发明的基材110为硅、二氧化硅、金属、砷化镓、电路板(Printedcircuit board)、蓝宝石、金属氮化物、金属，玻璃基材与陶瓷基材之一。不同的基材110将会导致第一半导体薄膜120与第二半导体薄膜130具有不同的批覆效果。
实施例(1)：
为了增加第一半导体薄膜120与第二半导体薄膜130的亲水性，于加热温度为300℃时，其中添加不同莫耳比例的TEOS，并利用紫外光灯对第一半导体薄膜120与第二半导体薄膜130施以紫外光5分钟，藉以进行亲疏水性分析，其结果如表一所示。
表一、第一半导体薄膜与第二半导体薄膜的接触角分析
| TEOS(mole) | 0.01 | 0.05 | 0.08 | 0.12 |
| 第一半导体薄膜 | 25 | 34 | 55 | 68 |
| 第二半导体薄膜 | 35 | 45 | 61 | 72 |
实施例(2)：
本实施例与第一实施例的相异处在于以400℃加热第一半导体薄膜120与第二半导体薄膜130，并同样以添加不同莫耳比例的TEOS，及利用紫外光灯对第一半导体薄膜120与第二半导体薄膜130施以紫外光5分钟，藉以进行亲疏水性分析，其结果如表二所示。
表二、第一半导体薄膜与第二半导体薄膜的接触角分析
| TEOS(mole) | 0.01 | 0.05 | 0.08 | 0.12 |
| 第一半导体薄膜 | 29 | 38 | 57 | 69 |
| 第二半导体薄膜 | 38 | 47 | 67 | 75 |
根据本发明的具有防雾功能的复合半导体薄膜及其制备方法，通过一致密半导体薄膜结合多孔针状半导体薄膜的配置，以此制造出可以将水的接触角变小的性质，达到长时效性亲水薄膜。
现请参照图4，其显示为本发明的第一半导体薄膜120的场发射示意图。此外，决定水接触角的改变大小与持久性，取决于两种因素，一为具有储藏能量的第一半导体薄膜120其所具有的致密结构平坦度与厚度，另一为具吸收与释放能量的第二半导体薄膜130所具有的多孔针状结构的致密度与厚度(微米级)。其中，本发明的第一半导体薄膜120与第二半导体薄膜130的较佳厚度介于10奈米至10微米之间。需注意，第一半导体薄膜120与第二半导体薄膜130的厚度越大，则可让维持水接触角变小的功能提高。
综上所述，本发明的功效：
1.可于低温条件下，通过一致密半导体薄膜结合多孔针状半导体薄膜的配置，以此制造出可以将水的接触角变小的性质；
2.更通过一施加能量的加热以进行薄膜表面改质，除了可提升薄膜机械强度的功效外，更可用以形成长时效性防雾亲水薄膜；以及
3.致密半导体薄膜结合多孔针状半导体薄膜的厚度越大，则可让维持水接触角变小的功能提高。
虽然本发明已以前述较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。如上述的解释，都可以作各型式的修正与变化，而不会破坏此发明的精神。因此本发明的保护范围当根据权利要求所界定的内容为准。
Claims (10)
1.一种具有防雾功能的复合半导体薄膜，其特征在于，包含：
一第一半导体薄膜，披覆于一基材表面，该第一半导体薄膜由一有机金属化合物与一碳氢化合物化合而成并以介于300℃至1000℃之间的一第一温度加热形成致密结构；以及
一第二半导体薄膜，披覆于该第一半导体薄膜表面，该第二半导体薄膜由该有机金属化合物、该碳氢化合物与一有机添加物化合而成并以介于300℃至1000℃之间的一第二温度加热形成多孔针状结构，该多孔针状结构的孔洞大小是介于1奈米至25奈米之间。
2.根据权利要求1所述的复合半导体薄膜，其特征在于，该第一温度与该第二温度是介于400℃至600℃之间。
3.根据权利要求1所述的复合半导体薄膜，其特征在于，该有机金属化合物是选自：(OR)xM-O-M(OR)x、(R)y(OR)x-yM-O-M(OR)x-y(R)y、M(OR)x、M(OR)x-y(R)y、(OR)xM-O-M(OR)x，其中，R可为烷(alkyl)基、烯基(alkenyl)，芳基(aryl)、卤烷基(alkylhalide)、氢(hydrogen)，M为铝、铁、钛、锆、铪、硅、铑、铯、铂、铟、锡、金、锗、铜或钽等，x＞y，且x为1.2.3.4.5，y为1.2.3.4.5。
4.根据权利要求1所述的复合半导体薄膜，其特征在于，该碳氢化合物是为醇类、酮类、醚类、酚类、醛类、酯类与胺类之一。
5.根据权利要求1所述的复合半导体薄膜，其特征在于，该有机添加物为多醇类、碳氢化合物以及高分子聚合物之一。
6.根据权利要求1所述的复合半导体薄膜，其特征在于，该第一半导体薄膜与该第二半导体薄膜更通过一表面处理以进行薄膜表面改质。
7.一种具有防雾功能的复合半导体薄膜制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
将一有机金属化合物与一碳氢化合物送入一反应系统中化合形成一第一溶胶，该反应系统的温度是在25℃至200℃之间；
浸镀一基材于该第一溶胶中，形成一第一半导体薄膜于该基材表面；
以介于300℃至1000℃的第一温度加热该第一半导体薄膜，使该第一半导体薄膜形成致密结构；
再次将该有机金属化合物、该碳氢化合物与一有机添加物送入该反应系统中化合形成一第二溶胶；
浸镀该第一半导体薄膜于该第二溶胶中，形成一第二半导体薄膜于该第一半导体薄膜表面；以及
以是介于300℃至1000℃之间的第二温度加热该第二半导体薄膜，使该第二半导体薄膜形成多孔针状结构，该多孔针状结构的孔洞大小是介于1奈米至25奈米之间。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，该第一温度与该第二温度是介于400℃至600℃之间。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，该有机金属化合物是选自：(OR)xM-O-M(OR)x、(R)y(OR)x-yM-O-M(OR)x-y(R)y、M(OR)x、M(OR)x-y(R)y、(OR)xM-O-M(OR)x，其中，R可为烷(alkyl)基、烯基(alkenyl)，芳基(aryl)、卤烷基(alkylhalide)、氢(hydrogen)，M可为铝、铁、钛、锆、铪、硅、铑、铯、铂、铟、锡、金、锗、铜或钽等，x＞y，且x为1.2.3.4.5，y为1.2.3.4.5。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，以介于300℃至1000℃的该第一温度加热该第一半导体薄膜与该第二半导体薄膜时，更包含一表面处理以进行薄膜表面改质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101037965A CN102136307A (zh) | 2010-01-26 | 2010-01-26 | 具有防雾功能的复合半导体薄膜及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101037965A CN102136307A (zh) | 2010-01-26 | 2010-01-26 | 具有防雾功能的复合半导体薄膜及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102136307A true CN102136307A (zh) | 2011-07-27 |
Family
ID=44296060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101037965A Pending CN102136307A (zh) | 2010-01-26 | 2010-01-26 | 具有防雾功能的复合半导体薄膜及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102136307A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103310875A (zh) * | 2012-03-15 | 2013-09-18 | 南美特科技股份有限公司 | 透明电极及其制作方法 |
| CN108308962A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-07-24 | 佛山市三水永发洁具有限公司 | 一种自动除湿浴镜 |
-
2010
- 2010-01-26 CN CN2010101037965A patent/CN102136307A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103310875A (zh) * | 2012-03-15 | 2013-09-18 | 南美特科技股份有限公司 | 透明电极及其制作方法 |
| CN108308962A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-07-24 | 佛山市三水永发洁具有限公司 | 一种自动除湿浴镜 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI229617B (en) | Method for manufacturing functional material having photo-catalystic functional and apparatus therefor | |
| JPS59213660A (ja) | 多孔性セラミツクス薄膜およびその製造法 | |
| CN109791221B (zh) | 带低反射涂层的玻璃板、制造带低反射涂层的基材的方法及用于形成低反射涂层的涂敷液 | |
| TW201041835A (en) | Indium alkoxide-containing compositions, process for preparation thereof and use thereof | |
| WO2011145385A1 (ja) | 可視光応答型酸化チタン系微粒子分散液及びその製造方法 | |
| JP2011240247A (ja) | 可視光応答型酸化チタン系微粒子分散液及びその製造方法 | |
| TWI392590B (zh) | 具有防霧功能之複合半導體薄膜及其製備方法 | |
| CN102136307A (zh) | 具有防雾功能的复合半导体薄膜及其制备方法 | |
| WO2015001979A1 (ja) | 塗膜付き基板の製造方法 | |
| JP5447177B2 (ja) | 可視光応答型酸化チタン系微粒子分散液及びその製造方法 | |
| CN110099742A (zh) | 掺杂的纳米颗粒的制备及其用途 | |
| JP2012120967A (ja) | 可視光応答型光触媒およびこれを含む親水性部材ならびにこれらの製造方法 | |
| JP2004256377A (ja) | 金属酸化物膜の製造方法 | |
| JP4257518B2 (ja) | ペロブスカイト型結晶粒子の製造方法、ペロブスカイト型結晶粒子分散体の製造方法および誘電体膜 | |
| JP6487933B2 (ja) | 低反射コーティング、低反射コーティング付ガラス板、低反射コーティングを有するガラス板、ガラス基板、光電変換装置、及び低反射コーティングを製造する方法 | |
| CN109836050B (zh) | 一种串联型TiN/TiO2复合薄膜及其制备方法和应用 | |
| JP2017098099A (ja) | 透明導電膜の製造方法 | |
| Liboon Jr et al. | Phase Composition, Microstructure, and Optical Characteristics of Spin‐Coated La‐TiO2 and Fe–TiO2 | |
| KR20000065270A (ko) | 다공성 ＴｉＯ₂박막이 코팅된 친수성 코팅 유리 | |
| CN103274446B (zh) | 含纳米硫化铜钡的孤立膜及制备方法 | |
| WO2018198936A1 (ja) | 低反射膜付き透明基板、光電変換装置、低反射膜付き透明基板の低反射膜を形成するための塗工液及び低反射膜付き透明基板の製造方法 | |
| KR20130117044A (ko) | 열전도성 코팅층 형성용 조성물 및 이의 제조방법 | |
| TW201025448A (en) | Transparent conductive films and fabrication methods thereof | |
| JP2008297169A (ja) | Ｉｎ２Ｏ３薄膜パターン、Ｉｎ（ＯＨ）３薄膜パターン及びそれらの作製方法 | |
| JPH11106934A (ja) | 金属酸化物薄膜の製造方法及び金属酸化物薄膜 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110727 |