介绍
双(乙基环戊二烯)钌(II)（Bis(ethylcyclopentadienyl)ruthenium (II)，简称Ru(EtCp)₂）是一种适配金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术的高性能钌基前驱体。其分子结构以中心Ru(II)离子为核心，通过η⁵配位与两个乙基环戊二烯基结合，兼具适中蒸气压、定向分解特性及宽衬底兼容性，成为精准制备 RuO₂功能纳米结构的核心材料。
双(乙基环戊二烯)钌(II)
应用
RuO₂纳米棒
在LiNbO₃(100)衬底上，双(乙基环戊二烯)钌(II)通过MOCVD技术可实现RuO₂纳米棒（NRs）的定向生长，氧化物亚晶格匹配与c轴生长各向异性为关键因素，制备的产物适用于高导电性电极领域。LiNbO₃(100)衬底的氧亚晶格与RuO₂晶面存在匹配性，RuO₂(001)沿LiNbO₃[010]、[001]方向晶格失配率分别为-12.8%、-3.2%，RuO₂(301)对应失配率+1%、-3.2%，亚晶格失配最小化确保初始成核稳定，而c轴生长各向异性决定最终定向结构。(001)晶面定向生长使纳米棒沿c轴载流子迁移率提升，室温电阻率低至20μΩ・cm，满足高导电性电极需求[1]。
以金红石相TiO₂纳米棒（生长于蓝宝石(100)衬底）为模板，双(乙基环戊二烯)钌(II)可通过MOCVD实现垂直与V型孪生RuO₂纳米棒的共生长，产物因外延结构与孪生边界特性，适用于柔性电子或异质结器件。衬底温度550℃、O₂流量30sccm、压力1.5mbar，生成垂直定向的金红石相TiO₂纳米棒；双(乙基环戊二烯)钌(II)储液罐温度150℃、传输管路温度80℃，衬底温度500℃、O₂压力20mbar，沉积时间匹配TiO₂模板厚度。垂直纳米棒的外延结构适合异质结器件（如光电探测器），V型孪生结构的力学稳定性则适配柔性电子场景，可避免弯曲过程中的结构断裂[2]。
花状RuO₂纳米结构
在Al/Fe催化剂修饰的Si衬底上，双(乙基环戊二烯)钌(II)通过MOCVD同样可以实现花状RuO₂纳米结构的选择性生长，产物因高比表面积与优化电场分布，在场发射器件中表现突出。Si衬底经光刻定义六边形图案，蒸镀Al/Fe催化剂层，为RuO₂提供精准成核位点；双(乙基环戊二烯)钌(II)储液罐温度适配蒸气压，O₂压力200Pa、流量30sccm，衬底温度550℃，沉积时间60min。因六边形图案降低电场屏蔽效应、高长径比集中电场，产物阈值电场（Eₜₕ，0.1mA/cm²对应）仅4.2V/μm，场增强因子β=2740；20h稳定性测试中电流密度波动<5%，显著优于无图案RuO₂纳米结构（Eₜₕ=7.5V/μm，β=546），满足场发射显示（FED）阴极需求[3]。
参考文献
[1]A K ,HP H ,YS H , et al.Growth and characterization of well-aligned RuO2 nanocrystals on oxide substrates via reactive sputtering[J].Crystal growth & design,2006,6(11):2501-2506.
[2]C.A. Chena, Y.M. Chena, K.Y. Chen, et al.Growth and characterization of the coexistence of vertically aligned and twinned V-shaped RuO2 nanorods on nanostructural TiO2 template[J]. Journal of Alloys and Compounds 485 (2009) 524–528.
[3] Lee K Y , Chen C A , Lian H B ,et al.Pattern Growth and Field Emission Characteristics of Flower-Like RuO2Nanostructures[J].Japanese Journal of Applied Physics, 2010.DOI:10.1143/jjap.49.105002.