Synthesis and Characterization of Cobalt Precursors of [Co(en)₃](CF₃CO₂)₂, [Co(en)(hfac)₂], and [Co(acac)(hfac)]2H₂O∙2MeOH for MOCVD

Abstract

화학적기상증착법은 코발트, 철, 니켈 등의 다양한 물질들을 박막으로 증착할 수 있는 여러가지 방법들 중에 하나로 널리 사용되고 있다. 하지만 화학적기상증착법을 이용하여 박막을 증착하고자 한다면, 좋은 전구체를 이용하는 것이 무엇보다 중요하다. 좋은 전구체란 낮은 온도에서도 높은 증기압을 가질 수 있고, 손쉽게 다룰 수 있어야 하며, 증착 온도에 도달하기 전까지 열에 대해 안정해야 한다. 또한 독성이 적거나 없어야 한다. 이 논문에서는 chapter 1과 chapter 2로 나누어 코발트 전구체를 수열법으로 합성하였다. Chapter 1에서 수열법을 이용하여 에틸렌다이아민과 헥사플루오르아세틸아세토네이트가 리간드로서 코발트 양이온에 배위결합되어 있는 코발트 화합물을 합성하였다. 또한, chapter 2에서는 수열법을 통하여 코발트 양이온에 아세틸아세토네이트와 헥사플루오르아세틸아세토네이트를 리간드로 배위결합시킨 코발트 화합물을 합성하였다. 합성한 코발트 화합물의 특성은 적외선 흡수 분광법, 자외선-가지선 분광법, 열중량 분석법 등으로 알아보았다.

Chemical vapor deposition (CVD) is a method of depositing the films of various materials. CVD is highly promising techniques for the deposition of thin film, which have a variety of applications in electronic devices. Therefore, it is necessary to obtain the properties of precursor in order to get CVD process parameters, such as deposition temperature, layer purity, easy handling, low or no toxicity. The precursor must have an adequate volatility for efficient vapor phase transport and should be deposited as high purity films. In this research, cobalt precursors were synthesized by hydrothermal synthesis process described in Chapter 1 and 2. Ethylenediamine and hexafluoroacetylacetonate coordinated cobalt complexes were prepared by hydrothermal synthesis in Chapter 1. Also, acetylacetonate and hexafluoroacetylacetonate coordinated cobalt complexes were prepared by hydrothermal synthesis in Chapter 2. The characteristics of cobalt complexes were confirmed by IR, TG-DTA, LC-MS/MS, SEM-EDX, ESR.