(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬａＮｉＯ３の層を形成する方法であって、
（ａ）ランタン原子、ニッケル原子、及び一つ以上のジオール化合物を含む溶液で基体を被覆して、材料層を形成するステップ、
（ｂ）第一の時間周期の間に室温より上の且つ４００℃以下の温度まで該材料層を加熱するステップ、並びに
（ｃ）後の第二の時間周期の間に酸素雰囲気において５００℃以上の温度まで該材料層を加熱して、ＬａＮｉＯ３の層を形成するステップ
を含む方法。
【請求項２】
前記ジオール化合物の一つは、少なくとも一つの水酸基の水素原子が欠けた、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、及び１，６−ヘキサンジオールの一つの分子を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記溶液は、−Ｏ−Ｒ−Ｏ−の形態を有する原子の基によって少なくとも一つのニッケル原子に結合させられる少なくとも一つのランタン原子を有する少なくとも一つのキレート化された錯体を含み、
該少なくとも一つのランタン原子は、一方の酸素原子（Ｏ）に結合させられ、
該少なくとも一つのニッケル原子は、他方の酸素原子（Ｏ）に結合させられ、
Ｒは、少なくとも一つのＣＨ２基を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ランタン原子、ニッケル原子、及び１，３−プロパンジオールの一つ以上の化合物を含む溶液を形成する方法であって、当該方法は、
（ａ）１，３−プロパンジオールにアセチルアセトナトランタンを溶解させ、該成分を反応させて、ランタン原子及び１，３−プロパンジオールの一つ以上の化合物を含む分子を有する第一の溶液を形成するステップ、
（ｂ）１，３−プロパンジオール及び２，４−ペンタンジオンに酢酸ニッケルを溶解させ、該成分を反応させて、ニッケル原子及び１，３−プロパンジオールの一つ以上の化合物を含む分子を有する第二の溶液を形成するステップ、
（ｃ）該第一の溶液及び該第二の溶液を組み合わせ、室温より上の温度で還流するステップを含む方法。
【請求項５】
ステップ（ａ）は、前記溶解させる溶液に酸を含めるステップを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ランタン原子、ニッケル原子、及び一つ以上のジオール化合物を含む溶液を形成する方法であって、当該方法は、
（ａ）第一のジオールにアセチルアセトナトランタンを溶解させ、該成分を反応させて、ランタン原子及び該第一のジオールの一つ以上の化合物を含む分子を有する第一の溶液を形成するステップ、
（ｂ）第二のジオール及び２，４−ペンタンジオンに酢酸ニッケルを溶解させ、該成分を反応させて、ニッケル原子及び該第二のジオールの一つ以上の化合物を含む分子を有する第二の溶液を形成するステップ、
（ｃ）該第一の溶液及び該第二の溶液を組み合わせ、室温より上の温度で還流するステップ
を含む方法。
【請求項７】
前記第一のジオール及び前記第二のジオールは、同じである請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ステップ（ａ）は、前記溶解させる溶液に酸を含めるステップを含む請求項６に記載の方法。
【請求項９】
溶媒、
ランタン原子を含む分子錯体、
ニッケル原子を含む分子錯体、並びに
該ランタン原子に結合させられる第一の酸素原子及び該ニッケル原子に結合させられる第二の酸素原子を有するジオール化合物、
を含むランタンニッケル溶液。
【請求項１０】
基体、
該基体に形成される酸化ニッケルランタン（ＬａＮｉＯ３）の層、及び
該酸化ニッケルランタンの層に形成される強誘電体材料の層
を含み、
該酸化ニッケルランタンの層は、請求項１から３までのいずれかに記載の方法によって形成される、デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非晶質でない導電性層上に配置された強誘電体材料を含む薄膜構造、及びそれを作るための方法に関する。それら構造は、電気デバイス、磁気デバイス、電気光学デバイス、電磁デバイス、及び電気機械式デバイスを含んでもよい。本発明は、より詳しくは、金属性の酸化ニッケルランタン（ＬａＮｉＯ３）上に配置されたランタンで修飾されたチタン酸ジルコニウム鉛（ＰＬＺＴ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかのタイプの光通信デバイスは、光導波路、光変調器、及び電気光学材料で作られた光スイッチング構造を含む。基体の光導波路は、基体上に形成された下側のクラッディング層、下側のクラッディング層上に形成されたより高い屈折率を有するコア層、及び通常、コア層上に形成された上側のクラッディング層を含む。光変調器、又は光スイッチング構造を、コアの材料と同じ水準で電気光学（Ｅ／Ｏ）材料の本体を形成することによって、光導波路と一致して形成してもよく、その電気光学材料は、通常、上側及び下側のクラッディング層の間に挟まれる。二つの電極が、本体のＥ／Ｏ材料の対向する面上に形成され、Ｅ／Ｏの本体に電場を印加するために使用される。その電場は、Ｅ／Ｏ材料の選択された光学特性（例えば、屈折率、偏向）を変化させる。光学特性における変化を、様々なタイプの変調機能、スイッチング機能、及びフィルタリング機能を達成するために、使用してもよい。
【０００３】
印加された電場（すなわち、電圧が作用する材料の寸法によって分割された印加電圧）に関してその材料の光学特性における変化を関係付けるために、ある係数を使用してもよい。電気光学材料は、通常、結晶質の材料又は（重合体の場合におけるような）高度に規則正しい材料である。両方の場合において、電気光学係数の値は、通常、その材料の結晶又は高度に規則正しい構造の配向に対する電場の方向に依存する。このために、電気光学特性は、通常、係数の値の行列として指定され、それらの各々は、その材料の結晶又は規則正しい構造の異なる軸に沿って測定される。この行列は、しばしば、その材料の特性のテンソル行列と呼ばれる。
【０００４】
基体の担体上に集積された大きいシステムにおいて使用される電気光学デバイスにおいては、Ｅ／Ｏ材料は、通常、ニオブ酸リチウムのような無機の単結晶の材料を含むが、その材料は、成長すること及びパターン化することが困難である。しかしながら、このような単結晶の材料は、ランタンで修飾されたチタン酸ジルコニウム鉛（ＰＬＺＴ）のような他の無機の結晶質の材料と比較して、印加された電場に対して相対的に低い応答性を有する。しかし、このような結晶質の材料を、基体の担体上に容易に形成することができず、その材料が結晶質の構造を形成することを引き起こすために、支持体の結晶質の基体の上部に成長させなければならない。これは、その材料を下部の電極上に成長させることができないので、垂直方向に方向を合わせた電極（上部及び下部の電極）を有する小規模の変調器及びスイッチングデバイスにおいて結晶質の材料を使用することを除外する。このように、これらのデバイスにおいて無機の結晶質の材料を使用する可能性を実現することができない。発明者らは、（１）無機のＥ／Ｏ材料の１００μｍの薄いウェハを形成するステップ、（２）続いて金属で上部及び下部の表面を被覆するステップ、（３）基体を小片にダイシングするステップ、（４）そして、電気光学デバイスの全てを保持することになる、基体の担体上における金属のパッドに、それら小片の底面を結合させるステップを含む大規模の光変調器及びスイッチを作るためのアプローチを考え且つ考慮してきた。しかしながら、このアプローチは、現在のところ、小さい大きさ（厚さ及び幅において１０μｍ未満）の電気光学スイッチ及び変調器を構築することができず、電気光学デバイスの大規模集積には実用的ではない。このアプローチは、発明者らの概念であり、発明者らの知識に対して先行技術の一部を形成しない。
【０００５】
図１は、無機の結晶質の材料又は無機の多結晶質の材料６並びに電極７及び８を使用する先行技術の電気光学デバイスの一部５を示す。その一部５を、干渉計タイプの光スイッチ又は偏光タイプの変調器の中に組み込んでもよい。無機のＥ／Ｏ材料６を、誘電体の結晶質の基体１上に層として成長させる。Ｅ／Ｏ材料の層６及び基体１の結晶格子定数は、密接に適合させられ、材料６は、基体１の結晶の配向によって設定される、ある結晶の配向で成長させられる。Ｅ／Ｏ材料の層６を初期に形成した後、それは、電極７及び８が形成されることになっている場所の間にメサリッジ９を形成するために、パターンエッチングされる。メサリッジ９は、幅Ｗ、長さＬ、及び高さｈを有する。使用の際に、光ビームは、長さＬに沿ってメサ９を通じて伝達されることになる。メサ９のＥ／Ｏ材料６は、基体１のものよりも高いと共にメサ９より上の空気（この場合には、空気が、上側のクラディング層として有効に作用する）のものよりも高い屈折率を有する。そのより高い屈折率は、メサ９内における光ビームの垂直方向の閉じ込めを提供する。高さｈにおける段差は、メサ９の下における材料６の屈折率を、メサ９内における光ビームの側方の閉じ込めを提供する、メサ９の側にある材料６のものよりも高くさせる。メサ９が形成された後、電極７及び８が、形成され、距離ＳＥだけ分離される。それら電極は、距離ＳＥに沿って電場を発生させ、そして、その電場を、メサ９の下側部分の中におけるＥ／Ｏ材料６の光学特性（例えば、屈折率、偏光）を変更するために使用することができる。残念ながら、この電場の方向は、通常、その材料のテンソル行列の、より小さい係数の一つに沿って方向を合わせられ、その一つは、光学特性における所望の変化を達成するために、電極７及び８の間に、より高い電圧を使用することを要求する。加えて、間隔の距離ＳＥが、通常、６μｍから１０μｍの程度であるので、また、電極が、電場の線に対して平行に、方向を合わせられるので、電場を発生させるための電極の有効な分離の距離は、８μｍから１２μｍの程度である。また、この大きい有効な距離は、必要とされる電圧の量をも増加させる。より高い電圧に対する要求は、一部５を組み込む電気光学デバイスの変調速度又はスイッチング速度を減少させる。
【０００６】
よって、発明者らは、仮に上記の問題が解決されるとすれば、より高い変調／スイッチング速度を備えた電気光学デバイスを、作ることができるであろうということを認識してきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明者らは、当技術において、基体上への、より詳しくは基体上に形成された導電性層上への、結晶質の強誘電体材料の信頼性のある集積を提供する必要があることを認識してきた。このような集積は、（従来の上部の電極とは対照的に）垂直方向に方向を合わせた電極の使用を可能とするであろうし、立ち代って、その集積は、その材料のテンソル行列におけるより高いＥ／Ｏ係数の値を活用すると共に電場を発生させるためのものである電極の間におけるより短い間隔の距離もまた提供することができるであろう。
【０００８】
よって、本発明の目的は、強誘電体材料と連結することに適した非晶質でない導電性の膜を形成する、改善された方法を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、これらの非晶質でない導電性の膜が、組成及び化学量論に関しての改善された制御と共に、製造されることを可能とすることである。
【００１０】
本発明の別の目的は、これらの非晶質でない導電性の膜が、減少した導電率と共に、製造されることを可能とすることである。
【００１１】
本発明のさらに別の目的は、これらの非晶質でない導電性の膜を構築する単純な且つ低いコストの方法を可能とすることである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、基体上に電気デバイス、光学デバイス、磁気デバイス、及び／又はマイクロメカニカルデバイスの構築を可能とすること、並びに、垂直方向に方向を合わせた電極を備えたこのようなデバイスの構築を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、薄膜構造及びそれを作る方法を提供するが、その構造は、非晶質でない導電性層を含み、立ち代って、その層は、強誘電体材料の層を支持すると共に強誘電体材料の層と連結することができる。非晶質でない下部の導電性層は、結晶質の構造又は半結晶質の構造（例えば、結晶質の材料の大きい粒状物の本体）を有してもよい。好適な例示的な構造は、非晶質でない底部の導電性層としての金属性の酸化ニッケルランタン（ＬａＮｉＯ３）を含み、それは、それの上に配置されるランタンで修飾されたチタン酸ジルコニウム鉛（ＰＬＺＴ）の層を連結することに好都合である。発明者らの発明をなす際に、発明者らは、強誘電体材料（例えば、強誘電体の酸化物、ＰＬＺＴ）の結晶格子に実質的に適合する結晶格子を有する、また、後の層の形成を援助するための滑らかな面の形態をも有する、及び、基体への密着を高めるための適切な化学的適合性を有する、下部の電極を提供することができるとすれば、高い質の垂直方向に方向を合わせた電極の構築を可能とするための構造を構成することができることを認識してきた。本発明は、このような電極の製作を可能とするための方法及び結果として生じるデバイスに向けられる。
【００１４】
本発明の一つの好適な態様は、ＬａＮｉＯ３の層を形成する方法を含む。その方法は、ある材料の層を形成するために、溶媒及びランタン原子、ニッケル原子、及び一つの種類以上のジオール化合物を有するキレート化された錯体を含む溶液で基体を被覆することを含む。ここで、及び特許請求の範囲で使用されるように、用語“ジオール”は、化学技術におけるそれの通常及び慣用の意味、すなわち、二つの水酸基を有する任意のアルコール分子の意味を有する。ここで使用されるように、ジオール化合物は、
それら水酸基の一方又は両方の水素原子が欠けたジオールの分子を含む。その後、その材料の層は、溶媒を蒸発させ尽くすために、室温（２０℃）を超える温度まで加熱される。次に、その材料の層は、ジオール化合物を分解するために、及び、ＬａＮｉＯ３の層を形成するために、酸素雰囲気で５００℃以上の温度まで加熱される。このステップは、焼成段階と呼ばれる。そして、任意の利用可能な方法によってＬａＮｉＯ３の層上に強誘電体材料を形成してもよい。この好適な態様において、ジオール化合物のジオールは、１，３−プロパンジオールを含む。
【００１５】
本発明の別の好適な態様は、ランタン原子、ニッケル原子、及び、ジオール化合物の１，３−プロパンジオールのような、ジオールの化合物を含む溶液を形成する方法を含む。例示的な方法は、１，３−プロパンジオールのようなジオールにアセチルアセトナトランタン（lanthanum  acetylacetonate）を溶解させること、並びに、ランタン原子を含む分子及びジオール化合物を有する第一の溶液を形成するために、それら成分を反応させることを含むが、ジオール化合物の少なくともいくつかは、ランタンの配位部位に結合させられる。その方法は、１，３−プロパンジオールのようなジオール及び２，４−ペンタンジオンに酢酸ニッケルを溶解させること、並びにニッケル原子を含む分子及びジオール化合物を有する第二の溶液を形成するために、それら成分を反応させることをさらに含むが、ジオール化合物の少なくともいくつかは、ニッケルの配位部位に結合させられる。その方法は、第一及び第二の溶液を組み合わせることをさらに含む。
【００１６】
本発明らは、金属原子及びジオール化合物の間で形成された錯体が、直鎖を含むことを見出してきた。その直鎖構造は、改善された導電率を有する結晶の粒状物の形成に至る、焼成の段階に先立ち、基体の表面におけるランタン及びニッケル原子の好都合な分布を提供する。エピタキシャル堆積のアプローチと比較して、本発明は、下部の電極を作る、より低いコストの方法を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のこれらの目的及び他の目的は、本明細書及び図面から当業者には明らかになると思われる。
【００１８】
ランタンで修飾されたチタン酸ジルコニウム鉛（ＰＬＺＴ）のような、透明な強誘電体材料を含む電気光学（Ｅ／Ｏ）的な薄膜の平面の導波路は、その材料の大きい電気光学係数のために、他の電気光学材料よりも実質的に良好な性能を、潜在的に有し得るであろう。しかしながら、この材料を、従来の電極の材料の上には成長させることができず、それで、代案は、側方の電極（図１に示すタイプ）を使用することであったが、その案は、上記の不都合を有する。
【００１９】
ＰＬＺＴの係数のテンソルの異なる成分を利用することができると共に接近して間隔を空けた電極を有することができる電気光学デバイスを生産するために、本発明らは、垂直方向に方向を合わせた電極を備えた構造を使用するべきであることを認識してきた。このような構造を構築するとき、発明者らは、下部の電極が、下方の基体に適合すると共に上方に配置される強誘電体材料にさらに適合する結晶格子を有するべきであることをさらに認識してきた。さらに、発明者らは、下部の電極が、後の被覆の質を維持するための滑らかな表面の形態及びそれら層の密着を高めるための適切な化学的な適合性を有するべきであることを認識してきた。このように、垂直方向に方向を合わせた電極及び非晶質でない材料を使用するとき、下部の電極を調製することは、Ｅ／Ｏデバイスを構築する際の重大なステップである。
【００２０】
発明者らは、３．８４Åの格子パラメータを備えた擬立方構造を有するペロブスカイトタイプの金属性の酸化物である、酸化ニッケルランタン（ＬａＮｉＯ３）が、多くの強誘電体材料に対して、下部の電極として有用であることもあることを認識してきた。ＬａＮｉＯ３を、ＲＦマグネトロンスパッタリング、パルスレーザー堆積（ＰＬＤ）、有機金属化学蒸着（ＭＯＣＶＤ）、金属有機分解（ＭＯＤ）、及び化学溶液堆積（ＣＳＤ）によって形成することができる。しかしながら、発明者らは、これらの方法が、高価である、及び／又は、現在まで、堆積させられる材料の化学量論を上述の下部の電極に必要とされる程度まで制御する能力を欠くことを見出してきた。発明者らは、異なる製造のアプローチを開発してきた。このアプローチにおいて、ランタン原子及びニッケル原子は、小出しする溶液を形成するために、キレート化された錯体の中に、ジオール化合物と共に組み込まれる。小出しする溶液は、基体上に配置され、好ましくは、溶媒を取り除く（蒸発させる）ために予備焼成され、そして、酸素の流れの条件下で高い温度で焼成される。予備焼成は、好ましくは、（一般に層の厚さ及び溶媒の含有量に依存する）溶媒を取り除くための十分な時間の間に、約２００℃及び約４００℃の間における温度で、これらの値を含めて、行われる。予備焼成の時間は、一般に、一分から数分までの範囲にある。
【００２１】
図２は、無機の結晶質の材料又は無機の多結晶質の材料１６並びに二つの垂直方向に方向を合わせた電極、すなわち、下部の電極１７及び上部の電極１８を使用する本発明による電気光学デバイスの一部１５を示す。一部１５は、干渉計タイプの光スイッチ、偏光タイプの変調器の中へ、他のタイプのデバイスの中へのみならず、組み込まれてもよい。下部の電極１７は、好ましくは、酸化ニッケルランタン（ＬａＮｉＯ３）を含み、それは、導電性であり、以下により詳細に記載する方法によって、誘電体の結晶質の基体１上に形成される。下部の電極１７は、結晶質の材料の（すなわち、非晶質ではないものである）粒状物を含むが、結晶格子定数は、基体１のものに密接に適合させられ、粒状物の結晶の配向は、基体１の結晶の配向に密接に従う。無機のＥ／Ｏ材料１６は、好ましくは、ＰＬＺＴを含み、利用可能な形成方法のいずれかによって下部の電極１７上に層として成長させられる。好適な実施形態において、Ｅ／Ｏ材料１６は、好ましくは、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学蒸着）、ＰＬＤ（パルスレーザー堆積）、スパッタリング、又はゾル・ゲル法のような、同じ結晶の配向を実質的に有する材料の粒状物を形成する方法によって形成される。この場合には、Ｅ／Ｏ材料層１６の結晶格子定数は、基体１及び下部の電極１７の両方の結晶格子定数に密接に適合させられる。
【００２２】
初期にＥ／Ｏ材料層１６を形成した後、それを、幅Ｗ、長さＬ、及び高さｈを有するメサストライプ１９を形成するために、パターンエッチングする。使用の際に、光ビームは長さＬに沿ってメサストライプ１９を通じて伝達されることになる。メサストライプ１９のＥ／Ｏ材料層１６は、基体１のものよりも高い、且つメサストライプ１９上における空気（この場合には、空気は、上側クラッディング層として有効に作用する）のものよりも高い、屈折率を有する。より高い屈折率は、メサストライプ１９の上部より下の空間内における光ビームの垂直方向の閉じ込めを提供する。高さｈの段差は、メサストライプ１９の下の材料層１６の屈折率を、メサストライプ１９の側に対して材料層１６のものよりも高くさせ、そのメサストライプは、メサストライプ１９の上部より下の空間内における光ビームの側方の閉じ込めを提供する。メサストライプ１９を形成した後、開口２０は、下部の電極１７の一部分を露出させるために、メサストライプ１９の側へＥ／Ｏ材料層１６を通じて形成される。最後に、上部の電極１８は、メサストライプ１９の上面の上に形成され、導電性層２１は、下部の電極１７の露出された部分に接触するために、通路２０を通じて形成される。この構成において、電極１８及び導線２１へ電圧を提供することによって、電圧を上部の電極１８及び下部の電極１７の間に印加してもよい。
【００２３】
メサ１９を通じた電極１７及び１８の間における分離の距離を、図２に距離Ｓｖとして示す。この距離は、図１の先行技術のデバイスに示される電極の間隔ＳＥよりも顕著に短いと共に、２μｍ未満であり得る。このように、電極１７及び１８は、顕著により低い電圧を使用するが、図１に示すデバイスにおけるものと同じ規模の電場を発生させることができる。加えて、多くの強誘電体材料について、電極１７及び１８の垂直な配向を、その材料が、同じ水準の電場に対して光学特性におけるより大きい変化を受けることを引き起こす、その材料のテンソルの行列のより大きいＥ／Ｏ係数と整列させる。よって、本発明についてのトポロジーによって、より効率的であり、より敏感であり、より小型である電気光学デバイスを作ることができる。さらに、本発明のトポロジーは、単一の担体の基体（例えば、基体１）上における電気光学デバイスの大規模集積を可能とする。この点では、様々なデバイスの下部の電極を、互いから電気的に絶縁するためにＥ／Ｏ材料層１６を形成する前に、パターンエッチングを下部の電極１７に適用してもよい。加えて、本発明のトポロジーを、様々な電気デバイス、磁気デバイス、電気光学デバイス、電磁デバイス、及び電気機械式デバイスに使用してもよい。
【００２４】
下部の電極１７は、好ましくは、以下により詳細に説明することにする、キレート化された化合物及び（単数又は複数種類の）溶媒の混合物において等しい量のランタン原子及びニッケル原子を含む粘稠液体で基体１を被覆することによって形成される。図３は、下部のＬａＮｉＯ３の電極層を形成する例示的な方法のフロー図３０を示し、被覆のステップを、一般に、符号３２で示す。その被覆は、好ましくは、スピンコーティングによって行われるが、他の形成方法を使用してもよい。そして、被覆された層は、粘稠液体にある溶媒を取り除くために、予備焼成され、それは、図３にステップ３４で示される。予備焼成の温度は、一般に、溶媒の沸点よりわずかに上から溶媒の沸点より適度に上までの値に設定される。典型的には、予備焼成は、（一般には、層の厚さ及び溶媒の含有量に依存する）溶媒を取り除くための十分な時間で、約２００℃より上且つ約４００℃より下で、これらの値を含めて、行われる。その時間は、一般に、一分から数分までの範囲にある。次に、ステップ３６に示すように、その層は、酸素が豊富な環境において（すなわち、酸素の流れの下で）高い温度で焼成される（すなわち、高い温度まで加熱される）。焼成の温度は、典型的には、６００℃及び９００℃の間にあり、好ましくは、７００℃及び８００℃の間にある。予備焼成のステップ及び焼成のステップの両方を、酸素の流れの下で、石英チャンバーを備えた急速熱処理（ＲＴＰ）の炉内で行なってもよい。より滑らかな表面の形態を達成するために、上記の被覆ステップ、予備焼成ステップ、及び焼成ステップは、一回以上繰り返される。焼成ステップは、小出しの溶液に元来存在する金属錯体における有機成分を分解し、金属原子及び酸素原子が、ＬａＮｉＯ３の結晶の粒状物を形成することを引き起こす。より高い焼成の温度は、一般に、ＬａＮｉＯ３層におけるより良好な結晶の形成を提供する。焼成の時間は、一般に、５分から２５分の程度にあるが、１５分が、中央値である。
【００２５】
図４は、図２に示すデバイスを形成する本発明による例示的な方法のフロー図を示す。ステップ４２において、下部のＬａＮｉＯ３の電極層は、図３に概略を述べた上記のステップに従って形成される。ステップ４３において、ＭＯＣＶＤ、ＰＬＤ、スパッタリング、及びゾル・ゲル法のような方法によって形成してもよい、ランタンで修飾されたチタン酸ジルコニウム鉛（ＰＬＺＴ）のような、強誘電体材料の層が、ＬａＮｉＯ３層上に形成される。ステップ４４において、そのデバイスによって使用される強誘電体材料の本体（例えば、図２に示すメサ構造）は、従来のフォトリソグラフィーのステップを使用するようなことによって、その層から定義される。このようなステップは、フォトレジストの層を形成すること、強誘電体層の部分を露出させるために、そのフォトレジストの層をパターニングすること、強誘電体そうの露出された部分をエッチングすること、その後、フォトレジスト層を剥離することを含むことができる。次のステップ、すなわちステップ４５において、通路（例えば、通路２０）が、後の下部のＬａＮｉＯ３の層に対する電気的接触を提供するために、強誘電体層に形成される。ステップ４５は、フォトレジストの層を形成するステップ、強誘電体層の部分を露出させるためにフォトレジストの層をパターニングするステップ、強誘電体層の露出された部分をエッチングするステップ、及び、その後のフォトレジストの層を剥離するステップを含んでもよい。多くの場合には、ステップ４４及び４５を、共通のフォトレジストの層及び共通のフォトレジストのマスクを使用して、並びに、共通のエッチング剤を使用して、同時に行なってもよい。最後のステップにおいて、ステップ４６は、接触電極（例えば、１８）が、強誘電体材料の本体に作られ、接触電極（例えば、２１）が、通路を通じて、下部のＬａＮｉＯ３の層へ作られる。付加的な方法及び減法的な方法（例えば、リフトオフ工程）を含む、金属層の形成の様々な方法を使用してもよい。
【００２６】
［発明例１及び２］
第一の酸化ニッケルランタンのゾル・ゲル前駆体を、１，３−プロパンジオール（ジオール）を使用することによって、調製した。互いに１：１のモル比である、アセチルアセトナトランタン水和物（Ａｌｄｒｉｃｈ）及び酢酸ニッケル四水和物（９８％、Ａｌｄｒｉｃｈ）を、真空下で８時間、７５℃で別個に乾燥させた。図５は、乾燥ステップの前におけるアセチルアセトナトランタン水和物の（準三次元の形態での）一般に受け入れられた一般的な化学構造を示し、ここで、（“ｘ”で表記された）可変の数の水分子を、アセチルアセトナトランタンの分子の（中心のランタン原子に直接的にではないが）部分にゆるく密着させる。アセチルアセトナトランタンの分子において、ランタンは、六つのそれぞれのアセチルアセトン基（分子）への六つの結合を形成する。乾燥ステップの後に、ゆるく密着した水分子は、アセチルアセトナトランタンの分子から実質的に取り除かれる。
【００２７】
図６は、乾燥ステップの前に（準三次元の形態で）酢酸ニッケル四水和物の一般に受け入れられた一般的な化学構造を示す。ニッケル原子は、二つのそれぞれのアセタート基への二つのイオン結合を形成し、四つの空の配位部位は、酸素原子の電子を備えた四つのそれぞれの水分子で占められる。図６は、低い自由エネルギーにより最も安定な形態である、アセタート基が互いに（１８０度の角度で）対向させられる場合を示す。乾燥ステップの後に、水分子は、ニッケル原子から引き離される。図７は、（準三次元の形態で）結果として生じる酢酸ニッケルの分子の一般的な化学構造の表示を示す。各々のアセタート基は、それぞれ中心の炭素原子及びニッケル原子への単結合を有する酸素原子を通じて、ニッケル原子に結合させられたままである。しかしながら、今、中心の炭素原子へ予め二重結合していた酸素原子は、それの二重結合の一つを、中心の炭素原子及びニッケル原子の両方と共有する。最後に、ニッケル原子は、配位共有結合のために残された二つの開放部位を有し、それら部位を、本発明の工程は、ランタン−ニッケルのキレート化された錯体を形成するために、使用することになる。図７は、低い自由エネルギーによりこの分子の最も安定な構造である、二つの開放部位が互いに（１８０度の角度で）対向させられる場合を示す。
【００２８】
次のステップとして、乾燥させたアセチルアセトナトランタンを、３０分間で１，３−プロパンジオールの沸点（２１４．４℃）の周囲の温度における還流の条件下で、３ｍｌの硝酸と共に、１から３５までのモル比で１，３−プロパンジオール（９８％、Ａｌｄｒｉｃｈ）に溶解させた。触媒として作用する、硝酸は、以下に説明するように、１，３−プロパンジオールにおけるアセチルアセトナトランタンの溶解を促進する。どんな特定の理論に当てはまることなく、発明者らは、現在まで、少なくとも次の過程が、図８に（準三次元の形態で）示す例示的な中間体のキレート化された錯体を生成させるための還流の操作の間に起こることを信じる。第一に、硝酸の水素の陽子（Ｈ＋）は、各々のアセチルアセトナート基が、それの二つの酸素原子の一つを、ランタン原子から結合切断させることを引き起こす。水素の陽子は、アセチルアセトナート基の一方の端に水酸化物の基（−ＯＨ）を形成するために、新たに自由にされた酸素原子に付着すると共に、ランタン原子が、配位共有結合のための二つの部位と共に残される。第二の過程として、二つの１，３−プロパンジオールの分子が、ランタン原子における二つの新しい部位に結合する。各々のこのような結合は、ジオールの酸素原子の一つでなされるが、Ｏ−Ｈ結合の水素の陽子は、解放され、それは、触媒として役立った陽子の役割を完了させる。図８に示す例示的な中間体のキレート化されたランタンの錯体が、結果として生じる。三つのアセチルアセトナート基が付着させられる、六つの配位部位の任意の三つを開放する等しい可能性があるので、三つのアセチルアセトナート基に対する三つのジオール基の位置に関して異なる、他の錯体のバリエーションを、この還流ステップの間に生成させる。また、その反応の複雑さにより、ランタンイオンに反応させたと共に付着させられた一つ又は二つの１，３−プロパンジオールの分子のみを有することは、可能である。
【００２９】
また、次のステップとして、乾燥させた酢酸ニッケルを、３０分間、２，４−ペンタンジオン（１４０．４℃）の沸点の周囲の温度における１，３−プロパンジオール及び２，４−ペンタンジオンの１：５の体積比の混合物と共に還流させた。どんな特定の理論に当てはまることなく、発明者らは、現在まで、少なくとも次の過程が、準三次元の形態で図９に示す中間体のキレート化された錯体を生成させるための還流の操作の間に起こることを信じる。第一に、ニッケル原子における二つの結合部位を予め占有していた各々のアセタート基は、（ニッケル原子及び炭素原子の両方と二重結合を共有していた酸素原子における、図７参照）ニッケル原子へのそれの結合の一つを開放すると共に切り離す。今、各々のニッケル原子は、四つの利用可能な配位共有結合部位を有する。第二の工程として、二つの２，４−ペンタンジオンの分子は、ニッケル原子上の四つの利用可能な部位に結合するが、２，４−ペンタンジオンの分子の各々は、それの酸素原子を、ニッケル原子の二つの隣接する部位に結合させる。これらの分子は、図において“ジオン基”として表記される。図９に示す例示的な中間体のキレート化されたニッケル錯体が、結果として生じる。１，３−プロパンジオールの分子を、還流の条件の間に、ニッケルイオンに付着させてもよい錯体のような、他の錯体のバリエーションは、この還流のステップの間に、生成させられる。
【００３０】
任意の順序又は同時に行なってもよい、上記の二つの還流ステップを完了させてしまった後に、二つの不透明でない溶液を得た。そして、二つの溶液を、６０分間、２，４−ペンタンジオンの沸点（１４０．４℃）の周囲の温度で、混合させ且つ還流させた。どんな特定の理論に当てはまることなく、発明者らは、現在まで、少なくとも次の過程が、この第三の還流の操作の間に起こることを信じる。第一に、最初に図９を参照して、ランタン錯体の溶液に残された硝酸からの水素の陽子（Ｈ＋）は、中間のニッケル錯体における各々のジオン基が、それの二つの酸素原子の一つを、中心のニッケル原子から結合切断させることを引き起こし、それによって配位共有結合のための二つの部位を開放する。中間の分子を、図１０に示す。その溶液における過剰のジオールの分子（すなわち、錯体の中に組み込まれてなかったもの）は、ニッケル原子におけるこれらの自由な部位に付着する。次に、中間体のキレート化されたランタン錯体（図８）のジオール基は、図１１に示すように、隣接するニッケル錯体及びランタン錯体の間に−Ｏ−Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｏ−の連結を形成するためにニッケル錯体（図１０）におけるアセタート基と反応する、自由なＯＨ端（部分）を有する。（−Ｏ−Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｏ−の連結における各々の炭素原子は、好ましくは、それ自体に結合させられた二つの水素原子を有する。）図１０に示す中間のニッケル錯体が、アセタート基を備えた二つの部位のみを有するので、中間のニッケル錯体及び中間のランタン錯体の間の反応は、キレート化された分子（図１１）の直鎖を形成する傾向があり、それらの各々は、実質的に、二次元の平面上に平坦の状態にあり得る。直鎖を図１１に示しておいた一方で、それら鎖のいくつかは、ランタン錯体（図８）におけるジオール基が、互いに対して９０度の角度にあるとすれば、又は二つを超えるジオール基が、ランタン錯体（図８）に存在すると共に互いに９０°の相対的な位置にあるとすれば、それら鎖中に９０度の湾曲部を有する又は絡み合った直線状の分子からなる３次元の網状組織に形をなすことになる。加えて、還流の溶液における自由なジオールの分子は、それら鎖の長さを制限する傾向がある、ニッケル錯体（図１０）におけるアセタート基と反応することができる。
【００３１】
第二の還流の操作の後、暗緑色の溶液が、結果として生じた。その溶液は、おおよそ０．１８Ｍの濃度を有していた。
【００３２】
そして、その溶液を、上に概略を述べた方法に従って試験基体上に小出しした。結果として生じる膜の特性を比較するために、二つのタイプの基体、すなわち、（１）酸化アルミニウムランタン（ＬａＡｌＯ３、＜００１＞に配向した、２つの側面を研磨した、５０ｍｍの直径、ＭＴＩ  Ｃｒｙｓｔａｌ）及び（２）酸化チタンストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３、＜１００＞に配向した、２つの側面を研磨した、２５ｍｍの直径、ＭＴＩ  Ｃｒｙｓｔａｌ）を使用した。Ｌａ−Ｎｉ錯体の溶液を、０．４５μｍの大きさのフィルター（ポリ塩化ビニリデン、ＰＶＤＦ、Ｗｈａｔｍａｎ）を通じて濾過し、そして、試験基体上に小出しした。それら基体を、６０秒間、１５００回毎分の速さで回転させた。そして、それら基体に、酸素の流れの下で石英チャンバーを備えた急速熱処理（ＲＴＰ）炉内で熱処理を受けさせた。加熱プロフィールは、３５０℃における一分の予備焼成ステップ及び８５０℃における１５分の焼成ステップを有する。試料の全てを、被覆し、上記の条件下で二度目の焼成をした。
【００３３】
それら層のシート抵抗を、五つの異なる位置における４点プローブ法によって測定した。その抵抗率を、膜の厚さ、シート抵抗、並びに試料の形状及びプローブ間隙に基づく４点プローブの幾何学的因子から計算した。ＬａＮｉＯ３の膜の表面の形態、粗さＲａ、及び厚さを観察するために、原子間力顕微鏡を使用した。相の識別、好適な配向、及び微結晶の粒状物の大きさ（平均直径）のためにＸ線回折法（ＸＲＤ−Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｎｏｒｅｌｃｏ）を、ＣｕＫαの放射を使用する広角粉末回折計によって行った。これらの測定の結果を、表Ｉの最初の三つの列に提供する。ＬａＮｉＯ３の層の結晶の配向を、下にある基体の配向へ高度に配向させた。ＬａＮｉＯ３の層は、１８０Åから２５０Åの相対的に大きい結晶の粒状物の大きさ（平均直径）を有し、基体の格子定数（ＳｒＴｉＯ３については３．９０５Å及びＬａＡｌＯ３については３．８４Å）にほとんど同一である格子定数を有する。表面粗さＲａを測定した結果、ＳｒＴｉＯ３及びＬａＡｌＯ３の基体上に形成されたＬａＮｉＯ３の層に対して、それぞれ、２．８ｎｍ及び２．９ｎｍであったが、それらは、後の層を形成するためには非常に良好である。加えて、抵抗率は、ＳｒＴｉＯ３及びＬａＡｌＯ３の基体上に形成されたＬａＮｉＯ３の層に対して、それぞれ３１２μΩ・ｃｍ及び２３７μΩ・ｃｍで非常に良好であった（１μΩ＝１×１０−６Ω）。
【００３４】
【表１】
0004822719.tif 000002
【００３５】
［比較例１及び２］
第二の酸化ニッケルランタンの前駆体の溶液を、１，３−プロパンジオール（ジオール）の代わりに、単一のＯＨ基のみを有する、２−メトキシエタノール（ＭＯＥ）を使用することによって調製した。ＭＯＥは、ＣＨ３−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨの構造を有する。互いに１：１のモル比である、アセチルアセトナトランタン水和物（Ａｌｄｒｉｃｈ）及び酢酸ニッケル四水和物（９８％、Ａｌｄｒｉｃｈ）を、真空下で８時間、７５℃で別個に乾燥させた。乾燥させたアセチルアセトナトランタンを、１：２．５の体積比における２，４−ペンタンジオン（９９＋％、Ａｌｄｒｉｃｈ）及び２−メトキシエタノール（９９．８％、無水のもの、Ａｌｄｒｉｃｈ）の混合物と共に還流したが、その還流は、６０分間、２−メトキシエタノールの沸点（１２５℃）の周囲の温度で行われた。乾燥させた酢酸ニッケルを、ランタンの溶液と同じ時間周期で、及び同じ概算の温度で、１：２の体積比における２，４−ペンタンジオン及び２−メトキシエタノールの混合物と共に還流させた。ランタンの溶液及びニッケルの溶液を、互いに混合させ、そして、２時間、２−メトキシエタノールの沸点（１２５℃）の周囲の温度で還流させた。結果として生じる暗緑色の溶液は、０．１８Ｍの濃度を有していた。
【００３６】
そして、発明者らが、“比較の溶液”を呼ぶことにする、この溶液を、上に概略を述べた方法に従って試験基体上に小出しした。結果として生じる膜の特性を比較するために、二つのタイプの基体、すなわち、（１）酸化アルミニウムランタン（ＬａＡｌＯ３、＜００１＞に配向した、２つの側面を研磨した、５０ｍｍの直径、ＭＴＩ  Ｃｒｙｓｔａｌ）及び（２）酸化チタンストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３、＜１００＞に配向した、２つの側面を研磨した、２５ｍｍの直径、ＭＴＩ  Ｃｒｙｓｔａｌ）を使用した。比較の溶液を、０．４５μｍの大きさのフィルター（ポリ塩化ビニリデン、ＰＶＤＦ、Ｗｈａｔｍａｎ）を通じて濾過し、そして、試験基体上に小出しした。それら基体を、６０秒間、１５００回毎分の速さで回転させた。そして、それら基体に、酸素の流れの下で石英チャンバーを備えた急速熱処理（ＲＴＰ）炉内で熱処理を受けさせた。加熱プロフィールは、３５０℃における一分の予備焼成ステップ及び８５０℃における１５分の焼成ステップを有する。試料の全てを、被覆し、上記の条件下で二度目の焼成をした。
【００３７】
比較例のこれらの層を、本発明によって提供される層の分析と同様の様式で分析した。発明例及び比較例の間で格子定数における実質的な差は無かった。加えて、比較例は、また下にある基体の配向に高度に配向させられたＬａＮｉＯ３の層を有していた。しかしながら、比較例は、１５０Åから２００Åまでのより小さい結晶の大きさ、並びにＳｒＴｉＯ３及びＬａＡｌＯ３の基体上に形成されたＬａＮｉＯ３の層に対して、それぞれ３ｎｍ及び４ｎｍのより大きい表面粗さＲａを有していた。より重要なことには、比較例の抵抗率は、ＳｒＴｉＯ３及びＬａＡｌＯ３の基体上に形成されたＬａＮｉＯ３の層に対して、それぞれ４７８μΩ・ｃｍ及び３０１μΩ・ｃｍで、顕著に、より高かった、すなわち、それぞれおおよそ５２％及び２７％だけ、より高かった（１μΩ＝１×１０−６Ω）。
【００３８】
比較例（ＭＯＥ）の粗さは、発明例（ジオール）の粗さよりも大きかった。原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の下で、比較例のＬａＮｉＯ３の層の表面は、ＳｒＴｉＯ３又はＬａＡｌＯ３の基体のいずれにおいても、図１２（Ｃ）及び１２（Ｄ）に示すように、丸い顆粒状の粒子の積層体を示したが、ここで、それらの図は、層の三つの別個の断面に沿った例示的な線プロフィールを示す。対照的に、発明例のＬａＮｉＯ３の層の表面は、図１２（Ａ）及び１２（Ｂ）の対応する線プロフィールに示すように、空洞を伴った良好に接続された顆粒状の特徴を示した。発明の溶液の長い鎖の錯体分子が、粒状物の大きさを増加させるのに対して、比較の溶液におけるこれらの丸い顆粒状の粒子の積層体が、比較例の粒状物の大きさを減少させることは、信じられる。増加した粒状物の大きさは、ＬａＮｉＯ３の層の減少した抵抗率に帰着する。
【００３９】
線プロフィールの分析は、定性的な方式でこの現象を描くことができる。図１２（Ｃ）及び１２（Ｄ）においては、比較例のＬａＮｉＯ３の層についての線プロフィールの各々は、底に基準線を有し、顆粒状の粒子からの偏差は、基準線より上にある。これらの膜の粗さは、顆粒状の粒子の突き出しの高さから与えられた。ＳｒＴｉＯ３及びＬａＡｌＯ３の基体の両方について、発明例のＬａＮｉＯ３の層の各々は、図１２（Ａ）及び１２（Ｂ）に図説するように、比較例のものとは異なるプロフィールを有する。これらの線プロフィールの各々は、谷が豊富なプロフィールを示し、ここで、偏差のほとんどは、基準線より下にある。この膜の粗さの値は、大部分、その膜上の空洞の窪みの深さから与えられた。
【００４０】
発明者らは、表面の形態におけるこれらの差を、基体上に小出しされる溶液におけるランタン及びニッケルの分子の分布によって説明することができることを信じる。ＭＯＥは、前駆体の合成の間に金属イオンと反応することもあるただ一つのＯＨ基を有する。遷移金属イオンにおける多数の配位数は、分子の構造を開放するための部位を提供し、分子を大きい大きさに成長させる。発明者らは、単一の官能基を備えた溶媒の分子である２−メトキシエタノールが、金属−有機分子の開放構造を開放する傾向があることを信じる。このように、結果として生じる前駆体の溶液は、その溶液内で懸濁されると共に安定化される凝集物のタイプの分子クラスター（すなわち、丸い凝集したクラスター）を含有する。一方、発明例で使用されたジオール分子は、その分子の両端に二つの官能基を有し、その分子は、それの端の両方に金属イオンを連結させる可能性を提供する。この特性により、本発明の前駆体内における結果として生じる分子は、長い連鎖構造を有する。これらの長い分子の鎖は、その溶液内で安定化させられ、全体として比較例において形成された錯体の分子と異なる。これらの前駆体の溶液が、基体上に被覆されると共に乾燥させられるとき、結果として生じる予め焼成された層は、異なる形態を形成することになるが、それらの形態は、それらの懸濁状態から受け継がれる。この効果の概念図を、図１３Ａ−１３Ｄに図説され、ここで図１３Ａ及び１３Ｃは、それぞれ、予備焼成（溶媒の除去）の前における発明例及び比較例の小出しされた前駆体の溶液を示し、ここで図１３Ｂ及び１３Ｄは、予備焼成の後における発明例及び比較例の小出しされた前駆体の溶液を示す。分子を基体上に堆積させ、溶媒を取り除いた後、残余の成分は、錯体分子の元来の配置を保存した。有機化合物が分解されると共に層の結晶化が起こる、後の焼成ステップの間に、金属イオン（ランタン及びニッケル）及び酸素原子は、核生成が開始させられる、基体の格子に局在化される。その過程からの熱の補給は、結晶化の過程が、前駆体の溶液から受け継がれた配置を均質化することを予防する、粒状物の成長を加速させるためには十分ではなかった。このように、異なる前駆体の溶媒から結果として生じる層は、それらの特性における差に寄与する、表面の形態を区別してきた。
【００４１】
本発明を１，３−プロパンジオールで実行してきた一方で、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、及び１，６−ヘキサンジオールのような、他のジオールを使用してもよいことは、認識されることもある。ここで及び特許請求の範囲で使用するように、用語“ジオール”は、化学技術におけるそれの元来の及び慣用の意味を有し、任意のアルコールの分子のそれは、二つの水酸基を有する。今のところ、発明者らは、互いにできるだけ遠くに直線状の分子において位置決めされた水酸基を有する直線状のジオールで本発明を実行することを好む。ここで使用されるように、直線状のジオールは、化学技術におけるそれの元来の及び慣用の意味を有し、炭素原子の直線状の骨格を含むジオールを含む。上記の例が、初期の溶解の過程の各々について同じジオールを使用してきた一方で、第一のジオール（又はジオールの第一の混合物）を、アセチルアセトナトランタンの初期の溶解のために使用してもよいこと、及び、第二の異なるジオール（又はジオールの第二の異なる混合物）を、酢酸ニッケルの初期の溶解のために使用してもよいことが認識されることもある。
【００４２】
もう一度図２を参照して、基体上に形成された酸化ニッケルランタン（ＬａＮｉＯ３）の層、酸化ニッケルランタンの層上に形成された強誘電体材料（例えば、ＰＬＺＴ）の層、及び強誘電体材料上に形成された上部の電極を含む本発明によるデバイスを構築してきた。酸化ニッケルランタンの層は、結晶質の材料の粒状物を含む非晶質でないマイクロ構造を有し、それら粒状物は、１００Åから３００Åまでの範囲にわたる平均直径を有する。酸化ニッケルランタンの層は、２ｎｍから３ｎｍまでの範囲における平均の表面粗さを有する。酸化ニッケルランタンの層は、３３０μΩ・ｃｍ未満の抵抗率を有し、３００μΩ・ｃｍ未満の抵抗率を容易に達成することができる。その抵抗率は、好ましくは、２５０μΩ・ｃｍ未満であり、２４０μΩ・ｃｍ未満であり得る。上部の電極の層は、タングステン（Ｗ）の下部の層を含んでもよく、タングステンの層上の金（Ａｕ）の上部の層をさらに含んでもよい。
【００４３】
本発明を、特に、図説した実施形態に関して記載してきた一方で、様々な変形、変更、及び適合は、本開示に基づいてなされてもよく、本発明の範囲内にあることが意図されていることは、認識されると思われる。本発明を、現在最も実用的で好適な実施形態であると考えられるものと関連して記載してきた一方で、本発明が、開示された実施形態に限定されず、反対に、添付した特許請求の範囲内に含まれる様々な変更及び等価な配置に及ぶことが意図されることは、理解されることである。
【００４４】
［付記］
（付記１）  ＬａＮｉＯ３の層を形成する方法であって、
（ａ）ランタン原子、ニッケル原子、及び一つ以上のジオール化合物を含む溶液で基体を被覆して、材料層を形成するステップ、
（ｂ）第一の時間周期の間に室温より上の且つ４００℃以下の温度まで該材料層を加熱するステップ、並びに
（ｃ）後の第二の時間周期の間に酸素雰囲気において５００℃以上の温度まで該材料層を加熱して、ＬａＮｉＯ３の層を形成するステップ
を含む方法。
（付記２）  前記ジオール化合物の一つは、少なくとも一つの水酸基の水素原子が欠けた１，３−プロパンジオールの分子を含む付記１に記載の方法。
（付記３）  前記ジオール化合物の一つは、少なくとも一つの水酸基の水素原子が欠けた、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、及び１，６−ヘキサンジオールの一つの分子を含む付記１に記載の方法。
（付記４）  前記ジオール化合物の一つは、少なくとも一つの水酸基の水素原子が欠けた直線状のジオールの分子を含む付記１に記載の方法。
（付記５）  前記ジオール化合物の一つは、両方の水酸基の原子が欠けた直線状のジオールの分子を含む付記１に記載の方法。
（付記６）  前記溶液は、−Ｏ−Ｒ−Ｏ−の形態を有する原子の基によって少なくとも一つのニッケル原子に結合させられる少なくとも一つのランタン原子を有する少なくとも一つのキレート化された錯体を含み、
該少なくとも一つのランタン原子は、一方の酸素原子（Ｏ）に結合させられ、
該少なくとも一つのニッケル原子は、他方の酸素原子（Ｏ）に結合させられ、
Ｒは、少なくとも一つのＣＨ２基を含む付記１に記載の方法。
（付記７）  Ｒは、少なくとも、次の原子の基
Ｈ  Ｈ  Ｈ
｜  ｜  ｜
−Ｃ−Ｃ−Ｃ−
｜  ｜  ｜
Ｈ  Ｈ  Ｈ
を含む付記６に記載の方法。
（付記８）  ステップ（ａ）は、前記基体に前記溶液を小出しすること、及び、前記基体を回転させることを含む付記１に記載の方法。
（付記９）  ステップ（ｂ）は、少なくとも一分間２００℃を超える温度まで前記材料層を加熱することを含む付記１に記載の方法。
（付記１０）  ステップ（ｃ）は、少なくとも１０分間８００℃を超える温度まで前記材料層を加熱することを含む付記１に記載の方法。
（付記１１）  ステップ（ｃ）は、急速熱アニーリングの工程で少なくとも１０分間６００℃を超える温度まで前記材料層を加熱することを含む付記１に記載の方法。
（付記１２）  ステップ（ｃ）は、急速熱アニーリングの工程で少なくとも１０分間７００℃を超える温度まで前記材料層を加熱することを含む付記１に記載の方法。
（付記１３）  ステップ（ｃ）は、急速熱アニーリングの工程で少なくとも１０分間８００℃を超える温度まで前記材料層を加熱することを含む付記１に記載の方法。
（付記１４）  ランタン原子、ニッケル原子、及び１，３−プロパンジオールの一つ以上の化合物を含む溶液を形成する方法であって、当該方法は、
（ａ）１，３−プロパンジオールにアセチルアセトナトランタンを溶解させ、該成分を反応させて、ランタン原子及び１，３−プロパンジオールの一つ以上の化合物を含む分子を有する第一の溶液を形成するステップ、
（ｂ）１，３−プロパンジオール及び２，４−ペンタンジオンに酢酸ニッケルを溶解させ、該成分を反応させて、ニッケル原子及び１，３−プロパンジオールの一つ以上の化合物を含む分子を有する第二の溶液を形成するステップ、
（ｃ）該第一の溶液及び該第二の溶液を組み合わせ、室温より上の温度で還流するステップを含む方法。
（付記１５）  ステップ（ａ）は、前記溶解させる溶液に酸を含めるステップを含む付記１４に記載の方法。
（付記１６）  ステップ（ａ）の少なくとも一部分は、１００℃より上の温度で起こる付記１４に記載の方法。
（付記１７）  ステップ（ｂ）の少なくとも一部分は、１００℃より上の温度で起こる付記１４に記載の方法。
（付記１８）  ステップ（ｃ）の前記還流する工程の少なくとも一部分は、１００℃より上の温度で起こる付記１４に記載の方法。
（付記１９）  ランタン原子、ニッケル原子、及び一つ以上のジオール化合物を含む溶液を形成する方法であって、当該方法は、
（ａ）第一のジオールにアセチルアセトナトランタンを溶解させ、該成分を反応させて、ランタン原子及び該第一のジオールの一つ以上の化合物を含む分子を有する第一の溶液を形成するステップ、
（ｂ）第二のジオール及び２，４−ペンタンジオンに酢酸ニッケルを溶解させ、該成分を反応させて、ニッケル原子及び該第二のジオールの一つ以上の化合物を含む分子を有する第二の溶液を形成するステップ、
（ｃ）該第一の溶液及び該第二の溶液を組み合わせ、室温より上の温度で還流するステップ
を含む方法。
（付記２０）  前記第一のジオール及び前記第二のジオールは、同じである付記１９に記載の方法。
（付記２１）  ステップ（ａ）は、前記溶解させる溶液に酸を含めるステップを含む付記１９に記載の方法。
（付記２２）  ステップ（ａ）の少なくとも一部分は、１００℃より上の温度で起こる付記１９に記載の方法。
（付記２３）  ステップ（ｂ）の少なくとも一部分は、１００℃より上の温度で起こる付記１９に記載の方法。
（付記２４）  ステップ（ｃ）の前記還流する工程の少なくとも一部分は、１００℃より上の温度で起こる付記１９に記載の方法。
（付記２５）  溶媒、
ランタン原子を含む分子錯体、
ニッケル原子を含む分子錯体、並びに
該ランタン原子に結合させられる第一の酸素原子及び該ニッケル原子に結合させられる第二の酸素原子を有するジオール化合物、
を含むランタンニッケル溶液。
（付記２６）  前記ジオール化合物は、−Ｏ−Ｒ−Ｏ−の形態を有し、
前記ランタン原子は、一方の酸素原子（Ｏ）に結合させられ、
前記ニッケル原子は、他方の酸素原子（Ｏ）に結合させられ、
Ｒは、少なくとも、次の原子の基
Ｈ  Ｈ  Ｈ
｜  ｜  ｜
−Ｃ−Ｃ−Ｃ−
｜  ｜  ｜
Ｈ  Ｈ  Ｈ
を含む付記２５に記載の溶液。
（付記２７）  基体、
該基体に形成される酸化ニッケルランタン（ＬａＮｉＯ３）の層、及び
該酸化ニッケルランタンの層に形成される強誘電体材料の層
を含み、
該酸化ニッケルランタンの層は、結晶質の材料の粒状物を含む非晶質でないマイクロ構造を有するデバイス。
（付記２８）  前記粒状物の平均直径は、１００Åから３００Åまでの範囲にある付記２７に記載のデバイス。
（付記２９）  前記酸化ニッケルランタンの層は、２ｎｍから３ｎｍまでの範囲における平均表面粗さを有する付記２７に記載のデバイス。
（付記３０）  前記酸化ニッケルランタンの層は、３３０μΩ・ｃｍ未満の抵抗率を有する付記２７に記載のデバイス。
（付記３１）  前記酸化ニッケルランタンの層は、３００μΩ・ｃｍ未満の抵抗率を有する付記２７に記載のデバイス。
（付記３２）  前記酸化ニッケルランタンの層は、２５０μΩ・ｃｍ未満の抵抗率を有する付記２７に記載のデバイス。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】先行技術によるデバイスの透視図を示す。
【図２】本発明による例示的なデバイスの透視図を示す。
【図３】本発明による下部のＬａＮｉＯ３の電極層を形成する例示的な方法のフロー図を示す。
【図４】図２に示す例示的なデバイスを形成する本発明による例示的な方法のフロー図を示す。
【図５】本発明による例示的な方法の乾燥の段階の前に、アセチルアセトナトランタン水和物の（準三次元の形態で）一般に受け入れられた一般的な化学的構造を示す。
【図６】本発明による例示的な方法の乾燥の段階の前に、酢酸ニッケル四水和物の（準三次元の形態で）一般に受け入れられた一般的な化学的構造を示す。
【図７】本発明による例示的な方法の乾燥の段階の後に、（準三次元の形態での）結果として生じる酢酸ニッケルの分子の一般的な化学的構造の表示を示す。
【図８】本発明のある態様による例示的な過程によって形成された例示的な中間体のキレート化されたランタンの錯体の（準三次元の形態での）一般的な化学的構造の表示を示す。
【図９】本発明のある態様による例示的な過程によって形成された例示的な中間体のキレート化されたニッケルの錯体の（準三次元の形態での）一般的な化学的構造の表示を示す。
【図１０】本発明のある態様による例示的な過程によって形成された別の例示的な中間体のキレート化されたニッケルの錯体の（準三次元の形態での）一般的な化学的構造の表示を示す。
【図１１】本発明のある態様による例示的な過程によって形成された、ニッケル原子、ランタン原子、及びジオール化合物（ＬａＮｉＯ３の層を形成するための前駆体）を含む例示的なキレート化された錯体の（準三次元の形態での）化学的構造の表示を示す。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明による例示的な過程によって形成されたＬａＮｉＯ３の層の三つの別個の断面に沿った例示的な線プロフィールを示す。（Ｃ）及び（Ｄ）は、比較の過程によって形成されたＬａＮｉＯ３の層の三つの別個の断面に沿った例示的な線プロフィールを示す。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、予備焼成の前における及び予備焼成の後における本発明による前駆体溶液の錯体分子の概念図である。（Ｃ）及び（Ｄ）は、予備焼成の前における及び予備焼成の後における比較例による前駆体溶液の錯体分子の概念図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    基体
５，１５    電気光学デバイスの一部
６，１６    Ｅ／Ｏ材料
７，８    電極
９    メサ
１７    下部の電極
１８    上部の電極
１９    メサストライプ
２０    通路
２１    導電性層
【図１】
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【図２】
0004822719.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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