氧化物靶材及其制备方法与流程

本发明属于靶材，具体涉及氧化物靶材及其制备方法。

背景技术：

1、ito靶材，即氧化铟锡靶材，由氧化铟和氧化锡粉末按照一定比例混合后，经过一系列的生产工艺加工成型，再高温烧结形成的黑灰色陶瓷半导体材料。氧化铟锡作为一种n型半导体材料，具有高的导电率、优异的可见光透过率、较强的机械硬度和良好的化学稳定性，主要用于制作液晶显示器、平板显示器、等离子显示器、触摸屏、电子纸、有机发光二极管、太阳能电池、抗静电镀膜、emi屏蔽的透明传导镀、各种光学镀膜等。为进一步提高ito靶材的导电性能，离子掺杂ito靶材是较常见的方法。选择合适的离子掺杂，可以有效降低电阻率。比如：公开号为cn103345977a的专利文献公开了银掺杂ito薄膜的制备方法；公开号为cn114032517a的专利文献公开了稀土离子掺杂ito靶材的制备方法；公开号为cn115353369a的专利文献公开了微波法制备镍铝掺杂的ito靶材；公开号为cn114591070a的专利文献公开了高纯度的mo掺杂ito靶材的制备方法。

2、氧化物靶材也是研究热点。氧化物靶材的致密度、晶粒度、成分与组织结构均匀性等影响着溅射薄膜的各种电学性能和光学性能，引起了大量研究人员和业界人士的极大关注。降低氧化物靶材的电阻率是目前的重点研究方向之一。公开号为cn115974530a的专利文献公开了一种低电阻率高迁移率氧化物靶材，由氧化镨、氧化铟、氧化镓、氧化锌组成。由于采用较多的稀贵金属氧化物，成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种氧化物靶材及其制备方法，实现氧化物靶材的低电阻率和低成本。

2、为实现上述目的，本发明提供以下具体的技术方案。

3、首先，本发明提供一种氧化物靶材，其中，氧化锌的含量为25~30wt%，氧化钛的含量为25~30wt%，氧化铝的含量为5~12.5wt%，余量为氧化铟锡。

4、在进一步的优选方案中，所述氧化物靶材的外径尺寸为180~210mm。

5、在进一步的优选方案中，所述氧化物靶材的电阻率为2.7×10-5~3.2×10-5ω·m。

6、其次，本发明提供上述氧化物靶材的制备方法，包括以下步骤：

7、将氧化锌、氧化钛、氧化铝粉末加入到纯水中，分散，得到浆料ⅰ；

8、将浆料ⅰ进行乳化，然后球磨，得到浆料ⅱ；

9、将氧化铟锡粉末加入水中，分散，得到浆料ⅲ；

10、乳化浆料ⅲ，然后与浆料ⅱ、粘结剂混合，球磨，得到球磨料；

11、喷雾干燥球磨料，然后造粒，得到球团；

12、球团经成型后，烧结。

13、在进一步的优选方案中，所述浆料ⅰ的固含量为25~50wt%。

14、在进一步的优选方案中，所述浆料ⅱ的粒度d50为0.3~1μm。

15、在进一步的优选方案中，所述浆料ⅲ的固含量为25~50wt%。

16、在进一步的优选方案中，所述球磨料的粒度d50为0.3~1μm。

17、在进一步的优选方案中，所述球磨料的固含量为35~75wt%。

18、在进一步的优选方案中，所述粘结剂为pvb（聚乙烯吡咯烷酮）和/或pva（聚乙二醇）。

19、进一步地，所述粘结剂的加入量为浆料ⅱ和浆料ⅲ的总质量的1.5~5%。

20、在进一步的优选方案中，所述喷雾干燥方式为离心喷雾干燥，喷头转速为7000~15000rpm，进风温度为150~250℃，出风温度为50~100℃。

21、在进一步的优选方案中，所述成型的方式为冷等静压成型。

22、在进一步的优选方案中，所述烧结为常压烧结，烧结温度为1200~1450℃。

23、进一步地，所述烧结时间为7~20h。

24、本发明的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，也可以通过本发明的具体实施例了解到。

技术特征：

1.一种氧化物靶材，其特征在于，靶材中氧化锌的含量为25~30wt%、氧化钛的含量为25~30wt%、氧化铝的含量为5~12.5wt%，余量为氧化铟锡。

2.如权利要求1所述的氧化物靶材，其特征在于，靶材的外径尺寸为180~210mm。

3.如权利要求1或2所述的氧化物靶材，其特征在于，靶材的电阻率为2.7×10-5~3.2×10-5ω·m。

4.如权利要求1-3任一项所述的氧化物靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述浆料ⅰ的固含量为25~50wt%；所述浆料ⅲ的固含量为25~50wt%。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述浆料ⅱ的粒度d50为0.3~1μm；所述球磨料的粒度d50为0.3~1μm。

7.如权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为pvb和/或pva；所述粘结剂的加入量为浆料ⅱ和浆料ⅲ的总质量的1.5~5%。

8.如权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥方式为离心喷雾干燥，喷头转速为7000~15000rpm，进风温度为150~250℃，出风温度为50~100℃。

9.如权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述成型的方式为冷等静压成型。

10.如权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述烧结为常压烧结，烧结温度为1200~1450℃。

技术总结
本发明属于靶材技术领域，公开了一种氧化物靶材，其中，氧化锌的含量为25~30wt%，氧化钛的含量为25~30wt%，氧化铝的含量为5~12.5wt%，余量为氧化铟锡。将氧化锌、氧化钛、氧化铝粉末加入到纯水中，分散，得到浆料Ⅰ；将浆料Ⅰ进行乳化，然后球磨，得到浆料Ⅱ；将氧化铟锡粉末加入水中，分散，得到浆料Ⅲ；乳化浆料Ⅲ，然后与浆料Ⅱ、粘结剂混合，球磨，得到球磨料；喷雾干燥球磨料，然后造粒，得到球团；球团经成型后，烧结，即得到氧化物靶材。本发明提供的ITO靶材的电阻率较低，且制备方法操作简单，成本低。

技术研发人员：张莉兰,高建成,徐涛,汪强,余芳
受保护的技术使用者：先导薄膜材料（安徽）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15