碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法与流程

本发明涉及相变存储材料领域，具体涉及一种碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法。

背景技术：

锗锑碲材料拥有随环境温度改变，其晶态与非晶态间可实现快速可逆转换的性能，使其成为相变记忆器件最重要的组成之一。相比其他相变存储材料，锗锑碲具有优良的热稳定性、高的结晶速率和长的持久性等使其成为目前被广泛使用的相变存储材料之一。然而相转变过程中，较高热阀值的需要，成为锗锑碲薄膜存储密度进一步提升的瓶颈。研究(1、borisenkokb,cheny,cockaynedjh,etal.understandingatomicstructuresofamorphousc-dopedge2sb2te5phase-changememorymaterials[j].2、actamaterialia,2011,59(11):4335-4342；zhoux,wul,songz,etal.carbon-dopedge2sb2te5phasechangematerial:acandidateforhigh-densityphasechangememoryapplication[j].appliedphysicsletters,2012,101(14):202.)表明，锗锑碲中掺杂碳有助于提升材料的热电性能，降低材料的reset电压。

目前主要通过溅射镀膜(pvd)法制备锗锑碲薄膜，溅射用原料可选择gexsbytez靶材和石墨靶材搭配，也可选择直接溅射gexsbytez-c靶材。靶材中碳的掺杂量为5％～15％，由于c与ge、sb、te成键的活化能较高，因此在碳掺杂gexsbytez靶材中，碳颗粒与gexsbytez颗粒仅是物理混合，目前常用高能球磨将碳粉和gexsbytez粉体混合均匀，然而高能球磨过程中采用的球易导致粉体中杂质含量偏高和粉体中氧含量增加。因此，避免靶材中c粉结块成为碳掺杂gexsbytez靶材制备的难点。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法，该碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳颗粒分布均匀，且无结块现象。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法，包括以下步骤：

(1)以单质锗、单质锑和单质碲为原料，进行真空感应熔炼，球磨、过筛后得到锗锑碲粉体；

(2)将锗锑碲粉体和炭黑分散到含丙烯酰胺的反应体系中，经聚合反应得到均匀分布有锗锑碲粉体和炭黑的聚丙烯酰胺胶体；

(3)将分布有锗锑碲粉体和炭黑的聚丙烯酰胺胶体在无氧环境中进行煅烧，得到掺碳的锗锑碲粉体；

(4)将掺碳的锗锑碲粉体进行真空热压烧结，得到碳掺杂锗锑碲相变靶材。

本发明以聚丙烯酰胺和炭黑为碳源，在聚丙烯酰胺胶体形成过程中，通过搅拌使得锗锑碲粉体、炭黑粉悬浮于溶液中，达到炭黑粉与锗锑碲粉体充分混合的目的，解决了现有技术中采用高能球磨或者其他机械混料时，碳粉因为质软而产生团聚现象，导致碳粉与锗锑碲粉体难以混合均匀。此外，对胶体进行无氧高温煅烧，使得胶体分解为细小的碳颗粒，聚丙烯酰胺胶体热分解时，产生的碳碳双键具有较大活性，易与锗锑碲颗粒产生物理化学反应，有助于实现粉体的均匀混合。

为确保碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳颗粒分布均匀，以及具有良好的热电性能，碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳的质量百分比控制为5％～13％。根据靶材的实际使用性能，可以调整锗、锑和碲的比例，优选地，碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳的质量百分比为5％～13％，锗的质量百分比为8％～16％，锑的质量百分比为19％～27％，碲的质量百分比为55％～63％，更优选为60％～63％。

优选地，所述步骤(2)中，聚丙烯酰胺和炭黑的质量比为1:3～5，使得丙烯酰胺提供的碳和炭黑提供的碳的质量比为1:2～4。该范围内可以确保合成的胶体粘度较小，碳粉和锗锑碲粉体分布相对均匀。如果胶体粘度太大会导致聚丙烯酰胺加聚过程中碳粉、锗锑碲粉体分布不均匀。

优选地，所述步骤(2)中，将锗锑碲粉体、炭黑、丙烯酰胺和交联剂加入纯水中，搅拌直至锗锑碲粉末和炭黑悬浮在含丙烯酰胺的水溶液中，加入引发剂，加热至85-95℃，保温反应直至获得均匀分布有锗锑碲粉体和炭黑的聚丙烯酰胺胶体，优选地，升温速率控制为0.5～3℃/min。本发明通过调整和控制聚合反应的温度，获得均匀分散有锗锑碲粉体和炭黑的聚丙烯酰胺胶体。

优选地，所述含丙烯酰胺的反应体系中丙烯酰胺的质量百分比为5％～10％，交联剂的质量为丙烯酰胺的质量1％～5％，引发剂的质量为丙烯酰胺质量的0.1％～0.3％；优选地，所述交联剂为亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂为过硫酸铵。

优选地，所述炭黑为微米级炭黑，优选地，所述炭黑的纯度为3n以上，粒径小于45μm，325目过筛率达到99％以上；所述锗锑碲粉体为微米级锗锑碲粉体，优选地，所述锗锑碲粉体的d50粒径为5-20μm，325目过筛率达到99％以上。本发明优选地微米级炭黑和微米级锗锑碲粉体，促使炭黑和锗锑碲粉体能够均匀分散在聚丙烯酰胺胶体中。

优选地，所述步骤(1)中，具体包括以下步骤：

(1.1)采用纯度为4n以上的单质锗、纯度5n以上的单质锑和纯度为5n以上的单质碲为原料，将原料置于坩埚中，并将所述坩埚放入真空感应熔炼炉中，进行感应熔炼，熔炼压力为0.6～1atm，熔炼用惰性保护气体为n2或ar，熔炼温度为600～900℃，冷却至室温，得到锗锑碲合金材料；

(1.2)锗锑碲合金材料经破碎、球磨、过筛，得到微米级锗锑碲粉体。

优选地，所述步骤(1.2)中，锗锑碲合金材料经破碎处理得到锗锑碲粗粉，采用对辊球磨机将锗锑碲粗粉磨至微米级，球磨机转速为70～100rpm，球磨时间为6～10h，球磨介质为氧化锆球，氧化锆球与锗锑碲粗粉的质量比为(2～4):1，优选地，选用直径为和的氧化锆球，且直径为和的氧化锆球的质量比为1:(3～5):(6～9)。

优选地，所述步骤(3)中，煅烧温度为400～600℃，煅烧时间为4～8h，升温速率为8～12℃/min，采用氢气和惰性气体的混合气体作为保护气，所述惰性气体为n2或ar，其中氢气的体积百分比为5％～10％，保护气流量为1～5l/min。无氧环境中400～500℃聚丙烯酰胺热分解最终形成微米级碳粒子，并均匀分散于锗锑碲粉体中，实现碳粉与锗锑碲粉锑的充分混匀。

优选地，所述步骤(4)中，真空热压烧结的参数为：真空度为0.001pa以下，热压温度为550～620℃，热压压力为40～50mpa，保温保压90～150min至靶材成型。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

以聚丙烯酰胺和炭黑为碳源，在聚丙烯酰胺胶体形成过程中，通过搅拌使得锗锑碲粉体、炭黑粉悬浮于溶液中，达到炭黑粉与锗锑碲粉体充分混合的目的，解决了现有技术中采用高能球磨或者其他机械混料时，碳粉因为质软而产生团聚现象，导致碳粉与锗锑碲粉体难以混合均匀。此外，聚丙烯酰胺胶体热分解时，产生的碳碳双键具有较大活性，易与锗锑碲颗粒产生物理化学反应，实现粉体的均匀混合，有效解决了现有掺碳锗锑碲靶材中碳颗粒结块导致掺杂不均匀的问题。

附图说明

图1为本发明的碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法流程图。

图2为实施例1中ge2sb2te5-10wt％c粉体的扫描电镜照片。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

现对实施例所用的材料做如下说明：

pam：聚丙烯酰胺；

am：丙烯酰胺；

aps：过硫酸铵；

mabm：亚甲基双丙烯酰胺；

筛网：航空540厂；

不锈钢打粉机：大德dfy-500d。

一种碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

(1)以单质锗、单质锑和单质碲为原料，进行真空感应熔炼，球磨、过筛后得到锗锑碲粉体；

(2)将锗锑碲粉体和炭黑分散到含丙烯酰胺的反应体系中，经聚合反应得到均匀分布有锗锑碲粉体和炭黑的聚丙烯酰胺胶体；

(3)将分布有锗锑碲粉体和炭黑的聚丙烯酰胺胶体在无氧环境中进行煅烧，得到掺碳的锗锑碲粉体；

(4)将掺碳的锗锑碲粉体进行真空热压烧结，得到碳掺杂锗锑碲相变靶材。

在本发明的某些实施例中，碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳的质量百分比为5％～13％，锗的质量百分比为8％～16％，锑的质量百分比为19％～27％，碲的质量百分比为60％～63％。

在本发明的某些实施例中，所述步骤(2)中，聚丙烯酰胺和炭黑的质量比为1:3～5，使得丙烯酰胺提供的碳和炭黑提供的碳的质量比为1:2～4。

在本发明的某些实施例中，所述步骤(2)中，将锗锑碲粉体、炭黑、丙烯酰胺和交联剂加入纯水中，搅拌直至锗锑碲粉末和炭黑悬浮在含丙烯酰胺的水溶液中，加入引发剂，加热至80-95℃，保温反应直至获得均匀分布有锗锑碲粉体和炭黑的聚丙烯酰胺胶体，升温速率控制优选为0.5～3℃/min。

在本发明的某些实施例中，所述含丙烯酰胺的反应体系中丙烯酰胺的质量百分比为5％～10％，交联剂的质量为丙烯酰胺的质量1％～5％，引发剂的质量为丙烯酰胺质量的0.1％～0.3％；所述交联剂为亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂为过硫酸铵。

在本发明的某些实施例中，所述炭黑为微米级炭黑，优选地，所述炭黑的纯度为3n以上，粒径小于45μm，325目过筛率达到99％以上；所述锗锑碲粉体为微米级锗锑碲粉体，优选地，所述锗锑碲粉体的d50粒径为5-20μm，325目过筛率达到99％以上。选用微米级锗锑碲粉体、微米级炭黑粉更有利于悬浮于溶液中，达到炭黑粉与锗锑碲粉体充分混合的目的。

在本发明的某些实施例中，所述步骤(1)中，具体包括以下步骤：

(1.1)采用纯度为4n以上的单质锗块、纯度5n以上的单质锑块和纯度为5n以上的单质碲块为原料，将原料置于坩埚中，并将所述坩埚放入真空感应熔炼炉中，进行感应熔炼，熔炼压力为0.6～1atm，熔炼用惰性保护气体为n2或ar，熔炼温度为600～900℃，冷却至室温，得到锗锑碲合金材料；

(1.2)锗锑碲合金材料经破碎、球磨、过筛，得到微米级锗锑碲粉体。

在本发明的某些实施例中，所述步骤(1.2)中，锗锑碲合金材料经破碎处理得到锗锑碲粗粉，采用对辊球磨机将锗锑碲粗粉磨至微米级，球磨机转速为70～100rpm，球磨时间为6～10h，球磨介质为氧化锆球，氧化锆球与锗锑碲粗粉的质量比为(2～4):1，优选地，选用直径为和的氧化锆球，且直径为和的氧化锆球的质量比为1:(3～5):(6～9)。

在本发明的某些实施例中，所述步骤(3)中，煅烧温度为400～600℃，煅烧时间为4～8h，升温速率为8～12℃/min，采用氢气和惰性气体的混合气体作为保护气，所述惰性气体为n2或ar，其中氢气的体积百分比为5％～10％，保护气流量为1～5l/min。

在本发明的某些实施例中，所述步骤(4)中，真空热压烧结的参数为：真空度为0.001pa以下，热压温度为550～620℃，热压压力为40～50mpa，保温保压90～150min至靶材成型。

实施例1

一种碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法，包括以下步骤：

(1)根据表1内锗、锑、碲和碳的质量百分比，取相应比例的6n单质锗块、5n单质锑块、5n单质碲块，感应熔炼制备ge2sb2te5合金10kg；熔炼温度800℃，熔炼时间30min，熔炼室内氮气压力为0.8atm。采用不锈钢打粉机将ge2sb2te5合金块破碎，并取破碎后的ge2sb2te5合金粉进行球磨，球磨机为对辊式球磨机，设置转速为70rpm；选用和的氧化锆球进行球磨，氧化锆球的总质量为24kg，三种规格氧化锆球的质量比分别为1:3:6，球磨时间8h，球磨后取出粉体过325目筛，325目过筛率达到99％以上，采用激光粒度仪测试粉体的d50粒径为5-20μm；

(2)表1可知，本实施列中ge2sb2te5中碳的掺杂量为10％，取球磨后的ge2sb2te5合金粉5kg，则需要掺杂碳的含量为0.55kg，其中75％的碳由微米级炭黑粉提供，另外25％来自丙烯酰胺中的碳，即0.14kg，则需要丙烯酰胺0.27kg。微米级炭黑的纯度为3n以上，颗粒粒径小于45微米，325目过筛率达到99％以上；取0.27kg的am加入2.8l水中，搅拌至am完全溶解，搅拌速度300rpm；分别加入0.27gaps和2.7gmbam，1℃/min升温至85℃，至溶液变成胶体，胶体中碳粉和锗锑碲粉体分布相对均匀；

(3)取出胶体至于管式煅烧炉内，用氮气置换炉内空气后，以2l/min通入含10％体积氢气的氢气-氮气混合气体，10℃/min升温至400℃，保温4h后自然冷却至室温得到掺杂10％碳的锗锑碲粉体；

从粉体不同部位取3个样进行组分测试，表1给出粉体中ge、sb、te、c测量值，图1给出掺杂10％碳的锗锑碲粉体的扫描电镜照片，由表1可知粉体中主要组分可控制在±0.5％以内，图1的扫描电镜照片显示粉体的在微观上混合均匀，无明显的碳颗粒团聚现象；

表1合成的ge2sb2te5-10wt％c百分比wt.％

(4)取上述合成ge2sb2te5-10wt％c粉体500g，进行真空热压烧结，真空度为0.001pa以下，热压温度615℃，热压压力45mpa，保温保压时间120min后，得到相对密度94.5％的ge2sb2te5-10wt％c靶材。

本实施例制备的ge2sb2te5-10wt％c靶材中碳颗粒分布均匀，且无团聚结块现象。

实施例2

一种碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法，包括以下步骤：

(1)根据表1内锗、锑、碲和碳的质量百分比，取相应比例的6n单质锗块、5n单质锑块、5n单质碲块，感应熔炼制备gesb2te4合金10kg；熔炼温度840℃，熔炼时间30min，熔炼室内氮气压力为1atm。采用不锈钢打粉机将gesb2te4合金块破碎，并取破碎后的gesb2te4合金粉进行球磨，球磨机为对辊式球磨机，设置转速为85rpm；选用和的氧化锆球进行球磨，氧化锆球的总质量为36kg，三种规格氧化锆球的质量比分别为1:3:8，球磨时间6h，球磨后取出粉体过325目筛，325目过筛率达到99％以上，采用激光粒度仪测试粉体的d50粒径为5-20μm；

(2)表2可知，本实施例中gesb2te4中碳的掺杂量为8％，取球磨后的gesb2te4合金粉5kg，则需要掺杂碳的含量为0.43kg，其中80％的碳由微米级炭黑粉提供，另外20％来自丙烯酰胺中的碳，即0.086kg的碳来自聚丙烯酰胺热分解，则需要丙烯酰胺0.17kg；微米级炭黑的纯度为3n以上，颗粒粒径小于45微米，325目过筛率达到99％以上。取0.17kg的am加入2l水中，搅拌至am完全溶解，搅拌速度300rpm；分别加入0.21gaps和1.8gmbam，2℃/min升温至80℃，至溶液变成胶体，胶体中碳粉和锗锑碲粉体分布相对均匀；

(3)取出胶体至于管式煅烧炉内，用氮气置换炉内空气后，以2l/min通入含5％体积氢气的氢气-氮气混合气体，10℃/min升温至400℃，保温4h后自然冷却至室温得到掺杂8％碳的gesb2te4粉体；

从粉体不同部位取3个样进行组分测试，表2给出gesb2te4粉体中ge、sb、te、c测量值。由表2可知粉体中主要组分可控制在±0.5％以内；

表2合成的gesb2te4-8wt％c百分比wt.％

(4)取上述合成gesb2te4-8wt％c粉体500g，进行真空热压烧结，真空度为0.001pa以下，热压温度590℃，热压压力45mpa，保温保压时间120min后，得到相对密度94.8％的gesb2te4-8wt％c靶材。

本实施例制备的gesb2te4-8wt％c靶材中碳颗粒分布均匀，且无团聚结块现象。

实施例3

一种碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法，包括以下步骤：

(1)根据碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳的质量百分比为5％，锗的质量百分比为16％，锑的质量百分比为19％，碲的质量百分比为60％的比例，取相应比例的4n单质锗块、5n单质锑块、5n单质碲块，感应熔炼制备锗锑碲合金10kg；熔炼温度600℃，熔炼时间30min，熔炼室内氮气压力为0.6atm。采用不锈钢打粉机将锗锑碲合金块破碎，并取破碎后的锗锑碲合金粉进行球磨，球磨机为对辊式球磨机，设置转速为100rpm；选用和的氧化锆球进行球磨，氧化锆球的总质量为24kg，三种规格氧化锆球的质量比分别为1:4:9，球磨时间8h，球磨后取出粉体过325目筛，325目过筛率达到99％以上，采用激光粒度仪测试粉体的d50粒径为5-20μm；

(2)本实施例中碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳的掺杂量为5％，取球磨后的锗锑碲粉体5kg，则需要掺杂碳的含量为0.26kg，其中80％的碳由微米级炭黑粉提供，另外20％来自丙烯酰胺中的碳，即0.05kg，则需要丙烯酰胺0.1kg；微米级炭黑的纯度为3n以上，颗粒粒径小于45微米，325目过筛率达到99％以上；取0.1kg的am加入1.9l水中，搅拌至am完全溶解，搅拌速度300rpm；分别加入0.1gaps和1gmbam，1℃/min升温至85℃，至溶液变成胶体，胶体中碳粉和锗锑碲粉体分布相对均匀；

(3)取出胶体至于管式煅烧炉内，用氮气置换炉内空气后，以2l/min通入含10％体积氢气的氢气-氮气混合气体，10℃/min升温至400℃，保温8h后自然冷却至室温得到掺杂5％碳的锗锑碲粉体，无明显的碳颗粒团聚现象；

(4)取上述合成掺杂5％碳的锗锑碲粉体500g，进行真空热压烧结，真空度为0.001pa以下，热压温度615℃，热压压力45mpa，保温保压时间120min后，得到致密的碳掺杂锗锑碲相变靶材。

本实施例制备的碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳颗粒分布均匀，且无结块现象。

实施例4

一种碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法，包括以下步骤：

(1)根据碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳的质量百分比为13％，锗的质量百分比为8％，锑的质量百分比为19％，碲的质量百分比为60％的比例，取相应比例的6n单质锗块、5n单质锑块、5n单质碲块，感应熔炼制备锗锑碲合金10kg；熔炼温度800℃，熔炼时间30min，熔炼室内氮气压力为1.0atm。采用不锈钢打粉机将锗锑碲合金块破碎，并取破碎后的锗锑碲合金粉进行球磨，球磨机为对辊式球磨机，设置转速为70rpm；选用和的氧化锆球进行球磨，氧化锆球的总质量为40kg，三种规格氧化锆球的质量比分别为1:3:8，球磨时间8h，球磨后取出粉体过325目筛，325目过筛率达到99％以上，采用激光粒度仪测试粉体的d50粒径为5-20μm；

(2)本实施例中碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳的掺杂量为13％，取球磨后的锗锑碲粉体5kg，则需要掺杂碳的含量为0.75kg，其中75％的碳由微米级炭黑粉提供，另外25％来自丙烯酰胺中的碳，即0.19kg，则需要丙烯酰胺0.38kg。微米级炭黑的纯度为3n以上，颗粒粒径小于45微米，325目过筛率达到99％以上；取0.38kg的am加入3.42l水中，搅拌至am完全溶解，搅拌速度300rpm；分别加入1.14gaps和19gmbam，0.5℃/min升温至85℃，至溶液变成胶体，胶体中碳粉和锗锑碲粉体分布相对均匀；

(3)取出胶体至于管式煅烧炉内，用氮气置换炉内空气后，以1l/min通入含10％体积氢气的氢气-氮气混合气体，8℃/min升温至600℃，保温4h后自然冷却至室温得到掺杂13％碳的锗锑碲粉体，无明显的碳颗粒团聚现象；

(4)取上述合成掺杂13％碳的锗锑碲粉体500g，进行真空热压烧结，真空度为0.001pa以下，热压温度620℃，热压压力40mpa，保温保压时间90min后，得到致密的碳掺杂锗锑碲相变靶材。

本实施例制备的碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳颗粒分布均匀，且无结块现象。

实施例5

一种碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法，包括以下步骤：

(1)根据碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳的质量百分比为5％，锗的质量百分比为12％，锑的质量百分比为20％，碲的质量百分比为63％的比例，取相应比例的6n单质锗块、5n单质锑块、5n单质碲块，感应熔炼制备锗锑碲合金10kg；熔炼温度900℃，熔炼时间30min，熔炼室内氮气压力为0.8atm；采用不锈钢打粉机将锗锑碲合金块破碎，并取破碎后的锗锑碲合金粉进行球磨，球磨机为对辊式球磨机，设置转速为70rpm。选用和的氧化锆球进行球磨，氧化锆球的总质量为20kg，三种规格氧化锆球的质量比分别为1:5:9，球磨时间8h，球磨后取出粉体过325目筛，325目过筛率达到99％以上，采用激光粒度仪测试粉体的d50粒径为5-20μm；

(2)本实施例中碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳的掺杂量为5％，取球磨后的锗锑碲粉体5kg，则需要掺杂碳的含量为0.26kg，其中67％的碳由微米级炭黑粉提供，另外33％来自丙烯酰胺中的碳，即0.09kg，则需要丙烯酰胺0.18kg；微米级炭黑的纯度为3n以上，颗粒粒径小于45微米，325目过筛率达到99％以上。取0.18kg的am加入3.42l水中，搅拌至am完全溶解，搅拌速度300rpm；分别加入0.18gaps和3.6gmbam，3℃/min升温至90℃，直至溶液变成胶体，胶体中碳粉和锗锑碲粉体分布相对均匀；

(3)取出胶体至于管式煅烧炉内，用氮气置换炉内空气后，以5l/min通入含5％体积氢气的氢气-氮气混合气体，12℃/min升温至400℃，保温4h后自然冷却至室温得到掺杂5％碳的锗锑碲粉体，无明显的碳颗粒团聚现象；

(4)取上述合成掺杂5％碳的锗锑碲粉体500g，进行真空热压烧结，真空度为0.001pa以下，热压温度550℃，热压压力45mpa，保温保压时间150min后，得到致密的碳掺杂锗锑碲相变靶材。

本实施例制备的碳掺杂锗锑碲相变靶材中碳颗粒分布均匀，且无团聚结块现象。

综上所述，本发明以聚丙烯酰胺和炭黑为碳源，在聚丙烯酰胺胶体形成过程中，通过搅拌使得锗锑碲粉体、炭黑粉悬浮于溶液中，使炭黑粉与锗锑碲粉体充分混合；通过对聚丙烯酰胺胶体进行无氧高温煅烧，使得胶体分解为细小的碳颗粒，聚丙烯酰胺胶体热分解时，产生的碳碳双键具有较大活性，易与锗锑碲颗粒产生物理化学反应，有助于实现粉体的均匀混合，解决了现有掺碳锗锑碲靶材中碳颗粒结块，掺杂不均匀的问题。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。