论文部分内容阅读
随着集成电路的发展，传统的SiO2材料已不能满足现在栅介质层薄膜的要求。稀土氧化物因具有高介电常数（k （La2O3）=27, k （Gd2O3）=16）和优异的热力学性能在高K材料领域受到广泛关注。原子层沉积（ALD）技术是制备的高质量高K栅介质的方法之一，但是寻找性能优良的适合于ALD技术的的前驱体是关键。本文的主要研究内容是设计、合成一系列的酰腙类稀土La/Gd的配合物（前驱体）。对合成的配合物用元素分析、1H，13C{H} NMR以及X-射线单晶衍射等表征，利用热重（TG）对配合物的分解机理进行了初步分析。研究工作主要包括以下几个部分：一、酰腙基稀土La/Gd配合物的合成与表征利用配体酰腙的锂盐与无水的LnCl3（Ln=La, Gd）按照3:1的摩尔比进行交换反应得到均配型的稀土配合物： La[Ph（OCNNC）MePh]3（2a）、 La[Ph（OCNNC）MeEt]3（2b）、La[Ph（OCNNC）C5H10]3（2c）、 Gd[Ph（OCNNC）MePh]3（2d）、 Gd[Ph（OCNNC）MeEt]3（2e）、Gd[Ph（OCNNC）C5H10]3（2f）。对配合物2a-2c进行了元素分析、1H、13C{H} NMR的表征。对配合物2b进行了热重（TG）表征，分析2b的热分解机理。利用酰腙与Ln[N（SiMe3）2]（Ln=La, Gd）发生的交换反应合成了一系列新的稀土配合物：（PhCONNCMeC6H4）2La2[N（SiMe3）2]2（THF）2（3a）、 La（PhCONNCCH3Ph）3（3b）、（PhCONNCC5H9）2La2[N（SiMe）2]2（THF）2（3c）、 La(PhCONNCC5H10)3（3d）、（PhCONNCMeCHMe）2La2[N（SiMe）2]2（THF）2（3e）、 La（PhCONNCMeCHMe）3（3f）、（PhCONNCMeC6H4）2Gd2[N（SiMe）2]2（3g）、 Gd（PhCONNCMePh）3（3h）、（PhCONNCC5H9）2Gd2[N（SiMe3）2]2（THF）2（3i）、 Gd(PhCONNCC5H10)3（3j）、（PhCONNCMeCHMe）2Gd2[N（SiMe）2]2（THF）2（3k）、Gd（PhCONNCMeCHMe）3（3l）。对所合成的配合物用元素分析、核磁共振等手段进行表征。另外对配合物3c、3e、3k进行行X-射线单晶衍射测试。二、四（甲乙胺基）铪（锆）的制备和纯化四（甲乙胺基）铪/锆是性能优良的用于ALD技术来制备ZrO2和HfO2高K材料前驱体。但制备方法和纯化技术是关键，本章分别利用ZrCl4和HfCl4为原料与甲乙胺的锂盐反应制备四（甲乙胺基）铪/锆前驱体，对反应条件进行了探索，对纯化方法进行了研究，最终得到的产物的纯度达到4N。