Związki koordynacyjne srebra(I) i tytanu(IV) z ligadami karboksylanowymi jako prekursory chemicznego osadzania metalicznego srebra i ditlenku tytanu z fazy gazowej

Okres ostatnich pięćdziesięciu lat zaznaczył się burzliwym rozwojem badań nad otrzymywaniem, właściwościami i zastosowaniem naniomateriałów. Terminem tym określamy materiały o grubościach wynoszących od kilkunastu do kilkuset nanometrów, które tworzą struktury pośrednie między strukturą atomową a materiałami litymi. Właściwości fizykochemiczne nanomateriałów, które są odmienne zarówno dla warstw atomowych, jak i materiałów litych, przyczyniły się do ich szerokiego zastosowania w mikroelektronice, optyce, optoelektronice jako nanostrukturalnych powłok ochronnych czy też nowoczesnych materiałów wysokoenergetycznych. Odrębnym zagadnieniem są badania aktywności katalitycznej cienkich1 warstw metalicznych i niemetalicznych oraz ich wykorzystanie w procesach katalitycznych lub foto-katalitycznych.
Nanomateriały mogą być wytwarzane różnymi metodami, w których istotną rolę odgrywają zarówno procesy fizyczne, jak i chemiczne. Przykładami są: chemiczne trawienie kryształów, rozpylanie katodowe, naparowywanie próżniowe, rozpylanie gazotermiczne, techniki sedymentacyjne, elektrochemiczne, metoda zol-żel, chemiczne osadzanie z roztworów (MOD) czy też chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD). Na szczególną uwagę zasługują techniki CVD, które można zdefiniować jako procesy otrzymywania warstw stałych w wyniku reakcji chemicznych, jakim ulegają związki chemiczne transportowane w fazie gazowej na powierzchni podłoża.

Wykaz symboli i skrótów /7
Skróty nazw związków chemicznych /7
Symbole i skróty metod i wielkości fizycznych /9
Wstęp /11

1. Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) /13
1.1. Charakterystyka metody CVD /13
1.2. Związki chemiczne stosowane jako prekursory CVD /18
1.2.1. Podział i charakterystyka prekursorów /20
1.2.2. Prekursory srebra stosowane w technikach CVD /26
1.2.3. Prekursory nanowarstw ditlenku tytanu(IV) /28
1.2.4. Związki koordynacyjne Ag(I) i Ti(IV) z Ugandami karboksylanowymi jako nowa grupa prekursorów CVD metalicznego srebra i ditlenku tytanu /30
1.2.4.1. Otrzymywanie, charakterystyka strukturalna i właściwości termiczne karboksylanów srebra(I) oraz ich kompleksów z trzeciorzędowymi fosfanami /31
1.2.4.2. μ-oxo alkoholano karboksylanowe kompleksy tytanu(IY) /38

2. Cel prowadzonych badań  /38

3. Metodyka badań związków chemicznych stosowanych jako prekursory CVD /51
3.1. Metody analityczne stosowane do badania prekursorów CVD /51
3.2. Zastosowanie spektroskopii IR do oceny przydatności związków chemicznych w procesach CVD/53
3.3. Aparatura i metody badawcze stosowane w eksperymentach CVD /57

4. Spektroskopowe badania mechanizmów termicznego rozkładu karboksylanów srebra(I) oraz ich kompleksów z trzeciorzędowymi fosfanami /60
4.1. Badania właściwości termicznych karboksylanów srebra(I) /61
4.2. Badania właściwości termicznych kompleksów srebra(I) z karboksylanami i trzeciorzędowymi fosfanami /76

5. Badania spektroskopowe termicznych właściwości μ-oxo alkoholano karboksylanów tytanu(IV) /92
5.1.Przebieg termicznego rozkładu kompleksów /93
5.2.Badania termicznych właściwości wielordzeniowych /i-oxo kompleksów tytanu(IV) tworzących inne rodzaje struktur /111

6. Spektroskopowe kryteria wyboru prekursorów CVD /121

7. Związki koordynacyjne Ag(I) i Ti(IV) z Ugandami karboksylan owymi jako prekursory CVD /129
7. 1. Karboksylany srebra(I) oraz ich kompleksy z trialkilofosfa-nami jako prekursory CVD cienkich warstw metalicznego srebra /130
7.1.1.Karboksylany Ag(I) jako prekursory CVD /130
7.1.2. Zastosowanie kompleksów [Ag(OOCR')(PR3)j jako prekursorów CVD /136
7.2. Zastosowanie kompleksów typu [TinOn(OR)n(OOCR')n] (n = 4, 6) jako prekursorów CVD cienkich warstw TiO2 /148
7.3. Otrzymywanie cienkich warstw ditlenku tytanu domieszkowanych metalicznym srebrem lub miedzią /158

Podsumowanie i wnioski /168
Bibliografia /172
Summary /184

Piotr Piszczek