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研究生： 賴穎輝
Ying-Hui Lai
論文名稱： 新型釕金屬錯合物的合成及其在化學氣相沉積的應用研究
指導教授： 季昀
Yun Chi
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2003
畢業學年度： 91
語文別： 中文
中文關鍵詞： 釕 、二氧化釕 、化學氣相沉積
外文關鍵詞： Ruthenium, RuO2, Chemical Vapor Deposition
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    • 本篇論文在闡述六種含金屬釕錯合物的合成及其在有機金屬化學氣相沉積上的應用。首先我們對金屬釕的基本性質及特性做了簡短的介紹，接著討論金屬釕的應用性及回顧文獻中釕金屬薄膜相關的製備及前驅物的選用；而在實驗部分，第一部分為釕金屬錯合物的合成步驟，我們詳盡敘述各化合物的合成方法、分子單晶結構解析以及物理性質，並對同系列錯化合物的性質加以比較。第二部分著重在鍍膜實驗上，我們利用冷壁式化學氣相沉積系統製備金屬釕與二氧化釕薄膜，並針對此兩種薄膜的成長行為、微結構 (morphology)、位向優選性、電性和純度等性質做深入的探討。

    第一章、序論 1 第一節、金屬釕的一般性質 1 第二節、化學氣相沉積 (CVD) 2 第三節、釕 (Ru) 及二氧化釕 (RuO2) 的應用 6 第四節、文獻回顧 8 第二章、實驗部分 13 第一節、一般敘述 13 一、藥品 13 二、分析工具 13 1. 核磁共振光譜 13 2. 質譜分析 14 3. 元素組成分析 14 4. X-ray單晶繞射 14 5. 熱重量分析 / 差示熱分析儀 15 6. 高解析場發射式掃瞄電子顯微鏡 15 7. 電子能譜儀 16 8. X-ray粉末繞射 17 9. 四點探針 17 三、冷壁式化學氣相沉積裝置 19 第二節、實驗步驟 20 一、配位基的合成 21 1. ketoimine ligand系列化合物的合成 21 2. Amino alcohol 系列化合物 (CF3)2C(OH)CH2NHR4 的合成 25 二、釕金屬錯合物的合成 27 1. Ru(CO)2(hfac)2 (5a) 的合成 27 2. Ru(CO)2(tmhd)2 (5b) 的合成 28 3. Ru(CO)2[OC(CF3)2CH2NH2]2 (6a) 的合成 29 4. Ru(CO)2[OC(CF3)2CH2NHMe]2 (6b) 的合成 30 5. Ru(COD)[OC(CF3)2CH2NH2]2 (7a) 的合成 32 6. Ru(COD)[OC(CF3)2CH2NHEt]2 (7b) 的合成 33 7. Ru(COD)[OC(CF3)2CH2NH(CH2)2OMe]2 (7c) 的合成 35 8. Ru[OC(Me)CHC(Me)=NMe]3 (8a) 的合成 36 9. Ru[OC(CF3)CHC(Me)=NMe]3 (9a) 的合成 37 10. Ru[OC(CF3)CHC(Me)=NEt]3 (9b) 的合成 38 11. Ru[OC(CF3)CHC(Me)=NnPr]3 (9c) 的合成 39 12. Ru[OC(CF3)CHC(CF3)=NMe]3 (10a) 的合成 41 13. Ru[OC(CF3)CHC(CF3)=NEt]3 (10b) 的合成 42 第三節、化學氣相沉積法製備釕金屬薄膜 43 一、晶圓的清洗 43 二、玻璃的清洗 44 三、化學氣相沉積鍍製釕及氧化釕薄膜 44 第三章、結果與討論 46 第一節、釕錯合物的結構解析 46 一、釕錯合物 Ru(CO)2[OC(CF3)2CH2NH2]2 (6a) 的結構分析 46 二、釕錯合物Ru(CO)2[OC(CF3)2CH2NHMe]2 (6b) 的結構分析 50 三、釕錯合物 Ru(COD)[OC(CF3)2CH2NH2]2 (7a) 的結構分析 55 四、釕錯合物 Ru(COD)[OC(CF3)2CH2NHEt]2 (7b) 的結構分析 61 五、釕錯合物 Ru[OC(CF3)CHC(CF3)=NMe]3 (10a) 的結構分析 67 第二節、釕金屬前驅物的物理性質探討 72 一、釕錯合物5a、5b物理性質的探討 72 二、釕錯合物6a、6b物理性質的探討 76 三、釕錯合物7a、7b、7c物理性質的探討 79 四、釕錯合物9a、9b、9c物理性質的探討 82 五、釕錯合物10a、10b物理性質的探討 85 第三節、釕金屬薄膜與二氧化釕薄膜的探討 88 一、鍍膜條件 88 二、鍍膜結果分析 89 三、釕金屬薄膜製備結果與討論 99 四、二氧化釕薄膜製備結果與討論 159 第四章、結論 197 第五章、參考文獻 199

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