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1. WO2007103820 - OXYDE DE FER DOPÉ À L'INDIUM NANOSTRUCTURÉ

Numéro de publication WO/2007/103820
Date de publication 13.09.2007
N° de la demande internationale PCT/US2007/063223
Date du dépôt international 02.03.2007
CIB
H01L 21/20 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
20Dépôt de matériaux semi-conducteurs sur un substrat, p.ex. croissance épitaxiale
H01L 21/208 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
20Dépôt de matériaux semi-conducteurs sur un substrat, p.ex. croissance épitaxiale
208en utilisant un dépôt liquide
H01L 21/31 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
21Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
02Fabrication ou traitement des dispositifs à semi-conducteurs ou de leurs parties constitutives
04les dispositifs présentant au moins une barrière de potentiel ou une barrière de surface, p.ex. une jonction PN, une région d'appauvrissement, ou une région de concentration de porteurs de charges
18les dispositifs ayant des corps semi-conducteurs comprenant des éléments du groupe IV de la classification périodique, ou des composés AIIIBV, avec ou sans impuretés, p.ex. des matériaux de dopage
30Traitement des corps semi-conducteurs en utilisant des procédés ou des appareils non couverts par les groupes H01L21/20-H01L21/26162
31pour former des couches isolantes en surface, p.ex. pour masquer ou en utilisant des techniques photolithographiques; Post-traitement de ces couches; Emploi de matériaux spécifiés pour ces couches
CPC
B82Y 30/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
82NANOTECHNOLOGY
YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
30Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
C23C 18/1216
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
18Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
02by thermal decomposition
12characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
1204inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
1208Oxides, e.g. ceramics
1216Metal oxides
C23C 18/1229
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
18Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
02by thermal decomposition
12characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
1229Composition of the substrate
C23C 18/1291
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
18Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
02by thermal decomposition
12characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
125Process of deposition of the inorganic material
1291by heating of the substrate
C25B 1/55
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
1Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
50Processes
55Photoelectrolysis
C25B 11/04
CCHEMISTRY; METALLURGY
25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
11Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
04characterised by the material
Déposants
  • ALTAIRNANO, INC. [US]/[US] (AllExceptUS)
  • RATEL, Fred [US]/[US] (UsOnly)
Inventeurs
  • RATEL, Fred
Mandataires
  • CLARK, Gary A.
Données relatives à la priorité
60/778,72902.03.2006US
Langue de publication anglais (EN)
Langue de dépôt anglais (EN)
États désignés
Titre
(EN) NANOSTRUCTURED INDIUM-DOPED IRON OXIDE
(FR) OXYDE DE FER DOPÉ À L'INDIUM NANOSTRUCTURÉ
Abrégé
(EN)
The present invention generally relates to materials that may be used to construct photoelectrodes. It more specifically relates to nanostructured indium-doped iron oxide materials that may be used as photoanodes in photoelectrochemical cells which catalyze the splitting of water into its component gasses using sunlight as the energy source. In a composition aspect, the present invention provides an indium-doped iron oxide film. The film ranges in thickness from 20 nm to 200 nm, and has less than 10% indium by weight, less than 10% Fe2O3 and In2O3 by weight and less than 10% indium ferrate by weight. There are at least 10 disc-like structures on the film surface within a 0.25 &mgr;m2 area, and the disc-like structures are roughly spherical in shape with a ratio of long dimension to short being at least 2:1. The radius of the disc-like structures ranges from 0.25 nm to 6 nm, and the disc-like structures are oriented at an angle between 20 ° and 160 ° relative to the film surface plane.
(FR)
La présente invention concerne, de manière générale, des matériaux pouvant être utilisés pour construire des photoélectrodes. L'invention concerne plus spécifiquement des matériaux d'oxyde de fer dopé à l'indium nanostructurés pouvant être utilisés en tant que photoanodes dans des cellules photoélectrochimiques qui catalysent la séparation d'eau en ses gaz constitutifs à l'aide de la lumière du soleil en tant que source d'énergie. Dans un aspect, la présente invention concerne un film d'oxyde de fer dopé à l'indium. Le film présente une épaisseur comprise entre 20 nm et 200 nm, et présente moins de 10% en poids d'indium, moins de 10% en poids de Fe2O3 et d'In2O3 et moins de 10% en poids de ferrate d'indium. Au moins 10 structures de type disque sont présentes sur la surface du film à l'intérieur d'une zone de 0,25 &mgr;m2 et les structures de type disque sont sensiblement sphériques avec un rapport de longueur/largeur d'au moins 2:1. Le rayon des structures de type disque est compris entre 0,25 nm et 6 nm, et les structures de type disque sont orientées selon un angle compris entre 20° et 160° relativement au plan de surface du film.
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