一种ITiO靶材的制备方法转让专利
申请号 : CN201310669031.1
文献号 : CN103819177B
文献日 : 2015-09-09
发明人 : 黄誓成 , 何建进 , 陆映东
申请人 : 广西晶联光电材料有限责任公司
摘要 :
本发明涉及一种靶材的制备方法，特别是一种高性能ITiO靶材的制备方法。包括以下步骤：（1）将TiO2纳米粉体与In2O3纳米粉体均匀球磨混合得到ITiO粉体，ITiO粉体中TiO2的含量为0.5-5wt%，然后添加ITiO粉体质量1%-5%的粘结剂PVA；（2）将ITiO粉体装入模具中在40-80MPa下压制成型，将第一次成型的素坯，再用200-300MPa进行二次成型，然后以4-8MPa/ min进行卸压，至常压后取出成型好的素坯，（3）将素坯放在烧结炉中进行烧结，烧结条件是指以不高于1℃/ min的升温速率升温，至1450～1550℃保温烧结6～12小时，之后按降温速率0.75～1℃/ min降温至950-1050℃，之后自然降温；得到ITiO靶材。该方法可制备得到高性能ITiO靶材（高致密度、相对密度>98%，导电性良好，靶材电阻率
权利要求 :
1.一种ITiO靶材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将TiO2纳米粉体与In2O3纳米粉体均匀混合得到ITiO粉体，ITiO粉体中TiO2的含量为0.5-5wt%，然后添加ITiO粉体质量1%-5%的粘结剂PVA进行造粒；所述的In2O3纳
2 2
米粉体比表面积为20m/g；TiO2纳米粉体晶型为金红石型，比表面积为20-50 m /g；所述的TiO2纳米粉体与In2O3纳米粉体的纯度为99.99%以上；
（2）将ITiO粉体装入模具中在40～80MPa下压制成型，将第一次成型的素坯，再用
200-300MPa进行二次成型，然后以4-8MPa/ min进行卸压，至常压后取出成型好的素坯，（3）将素坯放在烧结炉中进行烧结，所述的烧结是在常压烧结炉的氧气氛围中进行烧结；烧结条件是指以0.3-1℃/ min的升温速率升温，至1350～1550℃保温烧结6～12小时，之后按降温速率0.75～1℃/ min降温至950～1050℃，之后自然降温；得到ITiO靶材。
2.根据权利要求1所述的一种ITiO靶材的制备方法，其特征在于：所述的第一次成型是在液压机中压制成型，第二次成型是在冷等静压机中压制成型。
说明书 :
一种ITiO靶材的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种靶材的制备方法，特别是一种高性能ITiO靶材的制备方法。
背景技术
[0002] 普遍用于染料敏化太阳能电池（DSSC）透明导电电极的有FTO（氧化锡掺氟）和ITO（氧化铟掺锡）薄膜等，这些薄膜成本高且用于批量生产较为复杂，同时在红外线区域的透过率和热阻都有较大的局限性。故如果能够研发一种成本低、批量生产简单，且红外线区域具有高的透过率和高导电性的薄膜用于替代上述薄膜，将具有很广泛的应用前景。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是：提供一种可靠的ITiO靶材的制备方法，该方法可制-4备得到高性能ITiO靶材（相对密度>98%，导电性良好，靶材电阻率<4.0x10 Ω•cm），弥补国内高性能ITiO靶材生产制作的空白。
[0004] 解决上述技术问题的技术方案是：一种ITiO靶材的制备方法，包括以下步骤：
[0005] （1）将TiO2纳米粉体与In2O3纳米粉体均匀混合得到ITiO粉体，ITiO粉体中TiO2的含量为0.5-5wt%，然后添加ITiO粉体质量1%-5%的粘结剂PVA进行造粒；
[0006] （2）将ITiO粉体装入模具中在40～80MPa下压制成型，将第一次成型的素坯，再用200-300MPa进行二次成型，然后以4-8MPa/ min进行卸压，至常压后取出成型好的素坯，[0007] （3）将素坯放在烧结炉中进行烧结，烧结条件是指以不高于1℃/ min的升温速率升温，至1350～1550℃保温烧结6～12小时，之后按降温速率0.75～1℃/ min降温至950～1050℃，之后自然降温；得到ITiO靶材。
[0008] 本发明的进一步技术方案是：所述的第一次成型是在液压机中压制成型，第二次成型是在冷等静压机中压制成型。
[0009] 所述的烧结是在常压烧结炉的氧气氛围中进行烧结。
[0010] 所述的烧结的升温速率为0.3-1℃/ min。
[0011] 所述的TiO2纳米粉体与In2O3纳米粉体的纯度为99.99%以上。
[0012] ITiO薄膜可以作为现有FTO（氧化锡掺氟）和ITO（氧化铟掺锡）等薄膜最佳的2 -1 -1
替代品。研究显示，多晶ITiO薄膜由于具有高的霍尔迁移率（82-90 cmV s ，最高可达
2 -1 -1 20 -3
150 cmV s ）和低的载流子浓度（2.4-3.5x10 cm ）而导致其具有高的导电性（电阻率为-4
2.1-3.0x10 Ω•cm）和在近红外区域仍然具有高的透过率（>80%，1550nm），而一般的ITO薄膜在近红外线区域透过率只有30%左右。这些特性都使得ITiO薄膜在光通信电极如光学调节器，光学衰减器，光学开关，发光二极管等都有很好的应用前景。因此，高性能ITiO靶材的研发有利于推动相关下游领域的快速发展。将ITiO靶材通过磁控溅射的方法溅射沉积可获得高性能的ITiO薄膜，因而ITiO靶材的生产对于ITiO薄膜的研制和开发具有重要的作用。
替代品。研究显示，多晶ITiO薄膜由于具有高的霍尔迁移率（82-90 cmV s ，最高可达
2 -1 -1 20 -3
150 cmV s ）和低的载流子浓度（2.4-3.5x10 cm ）而导致其具有高的导电性（电阻率为-4
2.1-3.0x10 Ω•cm）和在近红外区域仍然具有高的透过率（>80%，1550nm），而一般的ITO薄膜在近红外线区域透过率只有30%左右。这些特性都使得ITiO薄膜在光通信电极如光学调节器，光学衰减器，光学开关，发光二极管等都有很好的应用前景。因此，高性能ITiO靶材的研发有利于推动相关下游领域的快速发展。将ITiO靶材通过磁控溅射的方法溅射沉积可获得高性能的ITiO薄膜，因而ITiO靶材的生产对于ITiO薄膜的研制和开发具有重要的作用。
[0013] 采用本发明可以制备得到高性能ITiO靶材（高致密度、相对密度>98%，高导电性，