[發(fā)明專利]一種氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210172083.3
• 申請(qǐng)日: 2012-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN102747334A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋偉杰;魏鐵峰;楊曄;張賢鵬;黃金華;蘭品軍;朱科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號(hào): C23C14/35
• 分類號(hào): C23C14/35;C23C14/08
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

1.一種氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，包括：

（1）將混合氧化物粉體、水和高分子添加劑按照重量比100∶40~80∶1~3的比例混勻以形成穩(wěn)定的漿料；

所述的混合氧化物粉體以重量百分比計(jì)，組成為：

ZnO???????????????????????????96~98%

M_aO_b??????????????????????????1~2%

TiO₂??????????????????????????0~3%

所述的ZnO、M_aO_b和TiO₂純度均至少為99.99%，所述的M_aO_b選自Al₂O₃、Ga₂O₃、In₂O₃或者B₂O₃；

所述的高分子添加劑選自聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸銨中至少一種；

（2）將步驟（1）得到的漿料經(jīng)除氣、成型、烘干后，經(jīng)冷等靜壓形成陶瓷坯體；

（3）將步驟（2）得到的陶瓷坯體，在空氣氣氛下從室溫升溫到1300~1500℃下燒結(jié)120~480分鐘，冷卻后經(jīng)過機(jī)加工和打磨得到用于磁控濺射的陶瓷靶材；

（4）將步驟（3）得到的陶瓷靶材，采用磁控濺射的方法在玻璃基片上沉積，得到所述的導(dǎo)電薄膜，濺射過程的參數(shù)為：基礎(chǔ)真空為1×10^-4Pa~5×10^-4Pa，濺射氣體為氬氣，濺射壓強(qiáng)0.1-1Pa，濺射功率密度為2~10W/cm²，濺射時(shí)間為60-180min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，所述的ZnO顆粒粒徑為100~300nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，所述的M_aO_b顆粒粒徑為100~300nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，所述的TiO₂為單一的金紅石結(jié)構(gòu)，顆粒粒徑為100~300nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，所述冷等靜壓的壓強(qiáng)為100~300MPa。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述升溫的過程如下：從室溫5℃~10℃/min升到800~1100℃下保溫60~120min，再經(jīng)1~2℃/min升溫到1300~1500℃，并保溫120~480min，隨爐冷卻。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，所述的濺射功率密度為4~6W/cm²。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，所述的濺射壓強(qiáng)為0.6-0.8Pa。

9.一種由權(quán)利要求1所述的方法制備的氧化鋅基透明導(dǎo)電薄膜，其特征在于，所述導(dǎo)電薄膜具有C軸擇優(yōu)取向的多晶六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)，膜厚為200~800nm，折射率在可見光550nm處為1.92~2.05可調(diào)，可見光透過率大于80%，電阻率為5.2×10^-4Ω·cm~39.3×10^-4Ω·cm。