本发明涉及靶材制备,尤其涉及一种碲化锌掺n靶材及其制备方法。
背景技术:
1、碲化锌(znte)作为ⅱ-ⅵ族半导体重要组成成员,因其具有良好的光电性能,已广泛应用在绿色发光二极管、太阳能电池、锂电池以及太赫兹设备等领域。
2、碲化锌是一种p型宽禁带半导体材料,其优异的光学性能使得碲化锌在薄膜太阳能溅射镀膜方面的应用前景广阔,但目前薄膜太阳能溅射镀膜对碲化锌靶材的纯度、成分、相对密度、导电性、裂纹、绑定率均有较高要求,因此,制备高纯度、导电性好、成分均匀的碲化锌靶材在溅射镀膜领域极为重要。
技术实现思路
1、本发明提供了一种碲化锌掺n靶材及其制备方法,以提高靶材的纯度、导电性和组分均匀,相对密度高,在溅射镀膜领域具有较好的应用前景。
2、为了解决上述技术问题,本发明目的之一提供了一种碲化锌掺n靶材的制备方法,包括以下步骤:
3、(1)将碲化锌粉、碲粉、锌粉、氮化锌粉按照质量比(50-70):(20-25):(3-10):(7-15)的比例混合,获得预混料;
4、(2)将预混料粉体放入模具中,在真空热压设备中进行预压处理;
5、(3)预压结束后进行真空热压处理,包括依次进行的第一升温保温阶段、第二升温保温阶段、升压保压保温阶段,第一升温保温阶段升高温度至300-400℃,第二升温保温阶段升高温度至500-550℃;
6、(4)真空热压结束后,降到室温,即得碲化锌掺n靶材。
7、作为优选方案,在步骤(2)中,预压压力为8-10t。
8、作为优选方案,在步骤(2)中,升压保压保温阶段升高压力至23-25t。
9、作为优选方案,第一升温保温阶段的保温时间为20-30min,第二升温保温阶段的保温时间为20-30min,升压保压保温阶段的保压保温时间为60-90min。
10、作为优选方案,第一升温保温阶段的升温速率为3-5℃/min,第二升温保温阶段的升温速率为8-10℃/min。
11、作为优选方案,在步骤(1)中,碲化锌粉、碲粉、锌粉和氮化锌粉在保护气体的条件下混合,混合时间为4-6h。
12、作为优选方案,在步骤(4)中,真空热压结束后,降到450℃以下开始通入保护气体,随后降到室温,即得碲化锌掺n靶材。
13、作为优选方案,所述保护气体为氩气或氮气。
14、作为优选方案,所述碲化锌粉、碲粉、锌粉、氮化锌粉的纯度为5n以上。
15、为了解决上述技术问题,本发明目的之二提供了一种碲化锌掺n靶材。
16、相比于现有技术,本发明实施例具有如下有益效果:
17、本发明提供的碲化锌掺n靶材由于氮化锌本身施主缺陷氮空位和锌间隙提高载流子浓度,载流子浓度高则电阻率低,氮化锌的掺杂引入施主缺陷,使得原本碲化锌的电阻率降低,制备的靶材的密度和纯度有较好的提高,可以提高碲化锌在镀膜的电导率和均匀性,并且对设备要求低、节约生产成本。
1.一种碲化锌掺n靶材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种碲化锌掺n靶材的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,预压压力为8-10t。
3.如权利要求1所述的一种碲化锌掺n靶材的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,升压保压保温阶段升高压力至23-25t。
4.如权利要求3所述的一种碲化锌掺n靶材的制备方法,其特征在于,第一升温保温阶段的保温时间为20-30min,第二升温保温阶段的保温时间为20-30min,升压保压保温阶段的保压保温时间为60-90min。
5.如权利要求3所述的一种碲化锌掺n靶材的制备方法,其特征在于,第一升温保温阶段的升温速率为3-5℃/min,第二升温保温阶段的升温速率为8-10℃/min。
6.如权利要求1所述的一种碲化锌掺n靶材的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,碲化锌粉、碲粉、锌粉和氮化锌粉在保护气体的条件下混合,混合时间为4-6h。
7.如权利要求1所述的一种碲化锌掺n靶材的制备方法,其特征在于,在步骤(4)中,真空热压结束后,降到450℃以下开始通入保护气体,随后降到室温,即得碲化锌掺n靶材。
8.如权利要求6或7所述的一种碲化锌掺n靶材的制备方法,其特征在于,所述保护气体为氩气。
9.如权利要求1所述的一种碲化锌掺n靶材的制备方法,其特征在于,所述碲化锌粉、碲粉、锌粉、氮化锌粉的纯度为5n以上。
10.一种如权利要求1-9任一所述的碲化锌掺n靶材的制备方法获得的一种碲化锌掺n靶材。