Abstract: Наноматериалы на основе кубической шпинели Co3O4 характеризуются набором физиче ских свойств (малая ширина запрещенной зоны, большой поверхностный обмен и высокая проводимость и т. д.), которые обеспечивают широкий интерес к ним. Газофазные методы (металлоорганическое химическое осаждение из паровой фазы (MOCVD) и атомно-слоевое осаждение (ALD) предлагают хороший композиционный контроль и равномерное покрытие, и их можно легко масштабировать для осаждения пленок Co3O4 на больших площадях [1]. Также газофазные процессы востребованы для изготовления тонких пленок Co3O4 с низкими значениями сопротивления [2]. Применение MOCVD или ALD подразумевает использование летучего прекурсора. Химия летучих прекурсоров кобальта представлена серией соедине ний, в которых степень окисления кобальта варьируется от 0 до 3+ [3]. Из-за ограниченности данных о термических свойствах летучих соединений кобальта лишь некоторые из них ак тивно используются в качестве прекурсоров для осаждения наноматериалов кобаль та:Co2(CO)8, Co(Cp)(CO)2, Co(CpR)2, Co(AMDR)2, Co(DAD)2, Co(Q)(L)2, [Co(L)2]n, Cо(L)3 (CpR – циклопентадиенильные производные, AMDR – аминдинатные производные, DADR – 1,3-диазабутадиенильные производные, Q – нейтральные донорные лиганды, L – бета дикетонатные производные) [3]. Соединения Co(Q)(L)2 привлекают внимание исследователей возможностью настройки физико-химических свойств путем изменения комбинации лигандов. Комплексы Co(Q)(L)2, где Q – диаминовая группа, характеризуются изолированным типом упаковки молекул и устойчивостью в твердом состоянии при испарении при нагревании в условиях термограви метрических экспериментов. Также в работе [3] подчеркиваются преимущества использова ния фторированных дикетонов в качестве лигандов для улучшения летучести и термической стабильности родственных производных дикетонатов Со(II, III). Комплекc Со(tmeda)(hfac)2, состоящий из фторированного анионного лиганда (hfac это 1,1,1,5,5,5-гексафторопентан-2,4-дионато(-)) и нейтрального N,N-доногрного лиганда (tmeda это N,N,N’,N’ – тетраметилаэтиледиамин)) один из востребованных прекурсоров Со [3]. Дальнейшая оптимизация процесса осаждения наноматериалов Co3O4 из Со(tmeda)(hfac)2 связана с более детальным изучением его термических свойств. В данной работе термиче ское поведение Со(tmeda)(hfac)2 исследовано методом дифференциальной сканирующей ка лориметрии. Методом потока впервые измерена p-T зависимость (lnP(атм.) = -11604/T + 24,1 (332–362 K). Разработан MOCVD процесс с контролируемым испарением паров Со(tmeda)(hfac)2 прекурсора и получена серия пленок Co3O4.

Cite: Доровских С.И. , Ятыгин В.А. , Сухих А.С. , Макаренко А.М. , Пищур Д.П. , Жерикова К.В. , Викулова Е.С.
Термические свойства фторированного комплекса кобальта и его применение для осаждения пленок Со3О4
XVI Симпозиум с международным участием «Термодинамика и материаловедение – 2025» 30 июн. - 4 июл. 2025