[发明专利]一种细晶IZO靶材制备方法

说明书

本发明公开了一种细晶IZO靶材制备方法，属于靶材技术领域。使用BET30m²/g以上的纳米氧化锌粉末，首先将氧化锌粉末湿法球磨得到浆料，再加入氧化铟粉末湿法球磨，粉末质量比，氧化铟：氧化锌＝90:10，得到IZO浆料；而后喷雾造粒，冷等静压成型，烧结，最后机械加工而成。该工艺制备IZO粉末，粉末均匀，可以制备高密度的靶材。烧结温度采用1300℃以上，采用0.03‑0.05℃/min慢速升温方式，制得超高密度，晶粒尺寸小的IZO靶材。

技术领域

本发明属于靶材技术领域，尤其是一种细晶IZO靶材制备方法。

背景技术

近年来，液晶显示(LCD)、有源有机发光二极管显示(AMOLED)以及柔性显示等平板显示技术迅猛发展，作为核心部件的薄膜晶体管(thin-film transistors，TFT)的重要性不言而喻。其中，基于氧化物半导体的TFT以其高的载流子浓度、良好的电学均匀性、高的可见光透过性、较低的成本等优势受到学界和产业界的广泛关注。TFT中半导体层的性能很大程度上决定了整个器件的性能，在氧化物半导体中，氧化铟锌(In2O3-ZnO,IZO)半导体具有较高的载流子迁移率、大的禁带宽度(＞3ev)，可满足大尺寸、高分辨率、高开口率等显示要求，具有极大的应用潜力。

但是目前市场上的IZO靶材存在相对密度低，晶粒尺寸大，烧结时间长等问题。本公司的发明专利CN113651598A一种IZO掺杂靶材及其制备方法，针对氧化锌本身粒径的影响未做研究，其制备方法对升温速率也未做规定。发明专利CN113402261A一种IZO靶材前驱体及其制备方法与应用，其涉及的前驱体的比表面积仍然过低，不能满足致密度的要求，且其烧结升温也过快。靶材密度低会导致客户使用靶材时，靶材表面出现积瘤中毒等现象，导致了靶材导电性能不好，薄膜表面出现大量粉尘，影响薄膜的性能和载流子迁移率。晶粒尺寸大会导致靶材减少速率低，薄膜均匀性不好，影响客户的生产效率和薄膜质量。而烧结时间长会大大加大靶材的生产成本，降低市场竞争力。

发明内容

本发明提出了细晶的IZO靶材制备方法，以解决上述技术问题。

一种细晶IZO靶材制备方法，使用BET30m²/g以上的纳米氧化锌粉末，首先将氧化锌粉末湿法球磨得到浆料，再加入氧化铟粉末湿法球磨，粉末质量比，氧化铟：氧化锌＝90:10，得到IZO浆料；而后喷雾造粒，冷等静压成型，烧结，最后机械加工而成。

进一步的，所述的纳米氧化锌粉末为BET35m²/g。

进一步的，烧结温度1450摄氏度。

进一步的，所述烧结温度保温时间20-40小时。

进一步的，所述烧结升温时，1300℃以上采用0.03-0.05℃/min升温方式。

进一步的，所述氧化铟粉末BET5-10m²/g。

进一步的，所述氧化锌粉末湿法球磨的方法为，装有φ1-2mm锆珠的球磨罐中加入一定量纯水，纯水的重量与需要球磨的氧化锌粉末重量一致，搅拌时间16-24h。

进一步的，所述喷雾造粒后粉末粒径D50＝35-50um，松装密度1.4g/cm³以上。

有益效果

1、该制备工艺采取BET30m²/g以上的纳米氧化锌粉末，采用氧化锌先球磨，再加入氧化铟球磨的研磨工艺，制备IZO粉末，粉末均匀，可以制备高密度的靶材。

2、烧结温度采用1300℃以上，采用0.03-0.05℃/min慢速升温方式，制得超高密度，晶粒尺寸小的IZO靶材。