[發(fā)明專(zhuān)利]導(dǎo)電鋅-錫氧化物靶材及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110361835.X
• 申請(qǐng)日: 2021-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113087519B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉玲;甘志儉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 基邁克材料科技（蘇州）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/453
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/453;C04B35/457;C04B35/622;C04B35/632;C04B35/634;C04B35/636;C23C14/08
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 李美

本發(fā)明靶材制備領(lǐng)域，特別是涉及一種導(dǎo)電鋅?錫氧化物靶材及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明通過(guò)將5～20質(zhì)量份的SnO粉體、80～95質(zhì)量份的SnO₂粉體和輔料進(jìn)行預(yù)處理得到SnO_x粉體，再將SnO_x粉體與ZnO粉體混合造粒、加工成型、燒結(jié)，即可得到導(dǎo)電的鋅?錫氧化物靶材。SnO₂是滿(mǎn)價(jià)氧化物不導(dǎo)電，SnO_x中由于失去一部分氧，造成氧空位缺陷，形成了P型半導(dǎo)體從而能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電；一定比例的用量可以將SnO_x粉體中X的取值范圍控制在1.80～1.95，從而將靶材電導(dǎo)率維持在合理范圍內(nèi)，因此，在將靶材運(yùn)用在后續(xù)鍍膜工序中時(shí)，既保證了鍍膜效率，又能有效地控制鍍膜成本，無(wú)需在鍍膜工序中大量填充氧氣，鍍膜效果更好，且使用壽命更長(zhǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明靶材制備領(lǐng)域，特別是涉及一種導(dǎo)電鋅-錫氧化物靶材及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

透明導(dǎo)電氧化物薄膜，簡(jiǎn)稱(chēng)TCO，由于優(yōu)良的電導(dǎo)性，以及在可見(jiàn)和近紅外光波段良好的光學(xué)透過(guò)率，被廣泛應(yīng)用于薄膜太陽(yáng)能電池、大面積平板顯示器、有機(jī)光發(fā)射二極管、低輻射(Low-E)玻璃、透明薄膜晶體管及柔性電子器件等領(lǐng)域。目前，市場(chǎng)上應(yīng)用的TCO材料大部分是ITO薄膜，ITO薄膜存在一定缺陷；氧化鋅原材料豐富、無(wú)毒、無(wú)污染，易摻雜其他改性元素，適用于大面積制作ZnO基透明導(dǎo)電薄膜，ZnO基透明導(dǎo)電薄膜是一種優(yōu)良的寬禁帶半導(dǎo)體材料，與環(huán)境兼容性好，ZnO基透明導(dǎo)電薄膜穩(wěn)定性要好于ITO薄膜，因此，ZnO基透明導(dǎo)電薄膜正在取代ITO薄膜逐漸成為首選材料。

發(fā)明人在此前的研究工作中發(fā)現(xiàn)，將SnO₂摻雜到ZnO半成品靶材中，可以提高ZnO薄膜的密度等綜合性能(CN106222618A)，但在不摻雜導(dǎo)電的含鋁、鎵等元素的化合物的情況下，僅摻雜了SnO₂的ZnO薄膜自身仍然不具備導(dǎo)電性能，而這些為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性摻雜的元素對(duì)靶材后期用于制作鍍膜存在一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種自身可以導(dǎo)電的鋅-錫氧化物靶材及其制備方法與應(yīng)用。

本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種導(dǎo)電鋅-錫氧化物靶材的制備方法，其包括以下步驟：

a).將5～20質(zhì)量份的SnO粉體、80～95質(zhì)量份的SnO₂粉體以及第一輔料混合后進(jìn)行造粒、燒結(jié)，得到SnO_x粉體；

b).將所述SnO_x粉體、ZnO粉體以及第二輔料混合后進(jìn)行造粒，得到鋅-錫氧化物粉體；將所述鋅-錫氧化物粉體加工成型，得到鋅-錫氧化物靶材素坯；將所述鋅-錫氧化物靶材素坯進(jìn)行燒結(jié)。

本發(fā)明通過(guò)將5～20質(zhì)量份的SnO粉體、80～95質(zhì)量份的SnO₂粉體和輔料進(jìn)行預(yù)處理得到SnO_x粉體，再將SnO_x粉體與ZnO粉體混合造粒、加工成型、燒結(jié)，即可得到導(dǎo)電的鋅-錫氧化物靶材。SnO₂是滿(mǎn)價(jià)氧化物不導(dǎo)電，SnO_x中由于失去一部分氧，造成氧空位缺陷，形成了P型半導(dǎo)體從而能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電；一定比例的用量可以將SnO_x粉體中X的取值范圍控制在1.80～1.95，從而將靶材電導(dǎo)率維持在合理范圍內(nèi)，因此，在將靶材運(yùn)用在后續(xù)鍍膜工序中時(shí)，既保證了鍍膜效率，又能有效地控制鍍膜成本，無(wú)需在鍍膜工序中大量填充氧氣，鍍膜效果更好，且使用壽命更長(zhǎng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟a)中所述造粒為噴霧造粒，所述噴霧造粒的溫度為200℃～300℃。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟a)中所述燒結(jié)的溫度為600℃～800℃，所述燒結(jié)的時(shí)間為1h～2h。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟b)中所述SnO_x粉體的用量為30～50份，所述ZnO粉體的用量為50～70份。