一种ALD前驱体钨配合物的制备方法

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种ALD前驱体钨配合物的制备方法。

背景技术

钨的氧化物(WO

制备WO

当前，W-C前驱体可用于ALD技术中生长氧化钨薄膜，其中一种W-C前驱体为W(NtBu)

该W-C前驱体的现有制备方法存在以下问题：一是反应原料BTBMW价格昂贵，反应成本较高，不适合大量制备，二是反应制备过程需要用丙酮/干冰浴冷却，维持低温环境，增加了反应成本，三是需要缓慢滴加反应物，该过程操作复杂耗时，投料过快或者低温不能维持，就可能反应剧烈，存在一定的危险性。所以，需要研发一种原料便宜易合成、反应条件温和的W-C前驱体制备方法。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种ALD前驱体钨配合物的制备方法，该方法以便宜易合成的W(NtBu)

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明提供了一种ALD前驱体钨配合物的制备方法，根据以下反应式，将式(I)的W(NtBu)

优选地，所述W(NtBu)

优选地，所述有机溶剂和烷烃在使用前先经过除水除氧预处理。

优选地，所述有机溶剂为正己烷、正戊烷、正庚烷、甲苯、四氢呋喃中的其中一种，所述W(NtBu)

优选地，所述保护气为氮气。

优选地，所述搅拌反应在25～60℃下进行5小时以上。

更优选地，所述搅拌反应在25～60℃下进行12～24小时。

本发明还提供上述制备方法所得的ALD前驱体钨配合物应用于原子层沉积氧化钨薄膜。

优选地，以所述ALD前驱体钨配合物为金属源，原子层沉积的具体步骤为：

S1、将腔体的沉积温度加热至400℃开始后续的沉积过程；

S2、钨前驱体脉冲5s，高纯氮气吹扫5s，臭氧脉冲7s，高纯氮气吹扫5s，沉积氧化钨；

S3、重复步骤2至总圈数为1000圈，制备得到氧化钨薄膜。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明以W-0.5(W(NtBu)

附图说明

图1为W(NtBu)

图2为W(NtBu)

图3为ALD沉积的氧化钨薄膜的XRD图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为可通过常规的商业途径购买得到。

实施例1W(NtBu)

以W(NtBu)

根据上述化学反应式，制备W(NtBu)

(1)先将所用的有机溶剂(甲苯、正己烷)除水除氧，向500ml Schlenk瓶中加入W-0.5中间体(式(I)，7.4g,13.32mmol)，再加入甲苯(200ml)，通过恒压滴液漏斗向反应液中加入浓度为0.55M的三甲基硅甲基锂的正己烷溶液(49ml，26.64mmol)，在氮气气氛下室温搅拌过夜；

(2)对反应结束后的混合溶液进行减压蒸干溶剂，再加入200ml正己烷萃取，然后取上清层在铺有硅藻土的砂芯漏斗上进行抽滤，所得滤液减压蒸干后得到棕黑色黏稠液体粗产物，最后将得到的液体粗产物进行减压精馏，真空度为0.2torr，精馏温度为110℃，得到黄色液体产物W(NtBu)

采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定样品的金属纯度，结果显示该样品的金属纯度为5N(金属纯度99.9998％)，样品为液态且金属纯度极高，满足作为ALD前驱体材料的纯度要求。

实施例2氧化钨薄膜的制备

本实施例中，所使用的衬底为P型Si(100)和蓝宝石，尺寸1.5×1.5cm

1、分别用丙酮、无水乙醇和去离子水对P型Si(100)和蓝宝石衬底进行超声清洗十分钟，最后用高纯氮气吹干备用；

2、打开ALD腔体，将预处理后的衬底放置于反应腔中，将腔体抽至真空度为0hPa，加热腔体至400℃，再加热钨前驱体至130℃，开始后续的沉积过程；

3、沉积过程：钨前驱体脉冲5s，高纯氮气吹扫5s，臭氧脉冲7s，高纯氮气吹扫5s，沉积氧化钨；

4、重复步骤3至总圈数为1000圈，制备得到氧化钨薄膜。

采用椭圆偏振光谱仪对所得氧化钨薄膜进行厚度测试，测试结果为58nm。为确定沉积态薄膜的物相结构，选取蓝宝石衬底上沉积的薄膜进行X射线衍射(XRD)分析，分析谱图如图3所示，分别可以在2θ角为24.2°、34.0°、49.0°和55.3°观察到衍射峰的出现，对应着WO

以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。