本发明属于靶材,具体是一种azo靶材及其制备方法。
背景技术:
1、靶材作为镀膜工艺的原材料,常通过溅射工艺制备薄膜材料。溅射是利用离子源产生的离子,在真空中经过加速聚集,而形成高速度能的离子束流,轰击固体表面,离子和固体表面原子发生动能交换,使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面,被轰击的固体即是制备溅射法沉积薄膜的原材料,称为溅射靶材,或简称靶材。
2、氧化锌铝(azo)透明导电薄膜具有电阻率低、可见光区域的透射率高、红外区反射率高以及紫外吸收率高等优点,可广泛应用于太阳能电池电极、液晶显示器及等离子体显示器等光电子器件领域。磁控溅射是制备azo薄膜的主要方法之一。而作为溅射薄膜的陶瓷靶材,其性能在很大程度上影响沉积薄膜的性能。研究表明:靶材的密度、纯度、微观组织、表面电阻、成分与结构的均匀性对溅射成膜的质量有重要的影响,获得高性能的靶材已成溅射薄膜的关键。
3、相关技术中azo靶材导电性能差,同时透光性能一般,限制了azo靶材的使用率。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种azo靶材,以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷的至少一个方面。
2、本发明还提供了上述azo靶材的制备方法。
3、具体如下,本发明第一方面提供了一种azo靶材,包括以下重量份数的制备原料:
4、氧化锌10份、氧化铝5份~8份、改性ito 0.5份~0.8份和羧甲基纤维素0.4份~0.5份;
5、所述改性ito包括以下制备原料:
6、10份氧化钇、1份~2份氧化镧、0.3份~0.5份壳聚糖、0.4份~1份聚多巴胺改性碳纳米管和80份~90份ito;
7、所述聚多巴胺改性碳纳米管的制备方法,包括以下步骤:
8、将碳纳米管与多巴胺溶液混合后反应;
9、所述碳纳米管和所述多巴胺溶液的质量体积比为1g:100ml~200ml。
10、根据本发明靶材技术方案中的一种技术方案,至少具备如下有益效果:
11、本发明的azo靶材采用氧化锌、氧化铝为基料,加入改性ito作为协配剂,通过ito经过壳聚糖和聚多巴胺改性碳纳米管进行改性处理,从而优化改性ito在靶材体系中的性能,提高产品的导电性和透光性;壳聚糖和聚多巴胺改性碳纳米管能够改进体系中的氧化锌、氧化铝和改性ito的分散度,提高产品在后续中烧结效率,从而进一步的改进产品的性能效果;聚多巴胺改性碳纳米管还能起到氮掺杂作用,从而影响靶材中掺杂浓度,进一步提升靶材的导电性能。
12、根据本发明的一些实施方式,所述多巴胺溶液为多巴胺三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的缓冲溶液。
13、根据本发明的一些实施方式,所述多巴胺溶液的ph为7~9。
14、根据本发明的一些实施方式,所述多巴胺溶液中多巴胺的质量浓度为1g/l~3g/l。
15、根据本发明的一些实施方式,所述氧化钇的粒径为200nm~300nm。
16、根据本发明的一些实施方式,所述氧化钇为智钛纳微的zt-y02。
17、根据本发明的一些实施方式,所述氧化镧的粒径为1μm~5μm。
18、根据本发明的一些实施方式,所述氧化镧为智钛纳微的zt-la03。
19、根据本发明的一些实施方式,所述反应的温度为60℃~80℃。
20、根据本发明的一些实施方式,所述反应的时间为4h~5h。
21、根据本发明的一些实施方式,所述碳纳米管为羧基化碳纳米管。
22、根据本发明的一些实施方式,所述羧基化碳纳米管的直径2nm~4nm。
23、根据本发明的一些实施方式,所述羧基化碳纳米管的羧基化含量为2wt%~3wt%。
24、本发明第二方面公开了上述azo靶材的制备方法,包括以下步骤:
25、s1、将氧化锌、氧化铝和改性ito混合后球磨,球磨后压制成型,制得前驱体;
26、s2、将步骤s1制得的前驱体烧结;
27、所述烧结的温度为1200℃~1300℃。
28、根据本发明的一些实施方式,所述压制成型的压力为200mpa~400mpa。
29、根据本发明的一些实施方式,所述烧结的时间为2.5h~3h。
30、根据本发明的一些实施方式,所述改性ito的制备方法,包括以下步骤:
31、s01、将氧化钇和氧化镧分散至水中,制得第一分散液;
32、s02、将壳聚糖、聚多巴胺改性碳纳米管和水混合,制得第二分散液;
33、s03、将ito、第一分散液和所述第二分散液混合;固液分离,收集固相。
34、根据本发明的一些实施方式,步骤s01中所述分散的转速为350r/min~400r/min。
35、根据本发明的一些实施方式,步骤s01中所述分散的时间为40min~50min。
36、根据本发明的一些实施方式,步骤s01中所述分散的温度为40℃~50℃。
37、根据本发明的一些实施方式,步骤s02中所述混合的温度为20℃~30℃。
38、根据本发明的一些实施方式,步骤s02中所述混合的时间为24h~36h。
39、根据本发明的一些实施方式,步骤s02中混合的转速为200r/min~300r/min。
40、根据本发明的一些实施方式,步骤s03中所述混合的温度为40℃~50℃。
41、根据本发明的一些实施方式,步骤s03中混合的转速为200r/min~300r/min。
42、根据本发明的一些实施方式,步骤s03中混合的时间为10min~20min。
43、根据本发明的一些实施方式,所述压制成型的时间为10min~20min。
1.一种azo靶材,其特征在于,包括以下重量份数的制备原料:
2.根据权利要求1所述的azo靶材,其特征在于,所述多巴胺溶液为多巴胺三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的缓冲溶液。
3.根据权利要求1所述的azo靶材,其特征在于,所述氧化钇的粒径为200nm~300nm(智钛纳微,zt-y02)。
4.根据权利要求1所述的azo靶材,其特征在于,所述氧化镧的粒径为1μm~5μm(智钛纳微,zt-la03)。
5.根据权利要求1所述的azo靶材,其特征在于,所述反应的温度为60℃~80℃。
6.一种制备如权利要求1至5任一项所述的azo靶材的方法,其特征在于,包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述压制成型的压力为200mpa~400mpa。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述烧结的时间为2.5h~3h。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述改性ito的制备方法,包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,步骤s03中所述混合的温度为40℃~50℃。