[发明专利]一种氧化铟掺杂钛钽铈靶材及其制备方法

说明书

本发明属于氧化物靶材制备技术领域，公开了一种氧化铟掺杂钛钽铈靶材及其制备方法。所述制备方法为：按摩尔比为90.5～92.5:1.5～2.5:3～5:1.5～2.5称取氧化铟、氧化钛、氧化钽和氧化铈粉末，然后与分散剂加入到纯水中搅拌分散均匀，湿法研磨得到浆料一；再加入氧化铟粉末、分散剂和水经过湿法研磨得到浆料二；再加入粘结剂混合后经过湿法研磨得到浆料三；通过喷雾造粒，再进行混料和筛分，得到混合粉末；最后经过模压和冷等静压后脱脂、烧结，得到氧化铟掺杂钛钽铈靶材。本发明通过限定各氧化物粉末的成分配比及配合特定的制备工艺，可显著提高靶材的各项性能。

技术领域

本发明属于氧化物靶材制备技术领域，具体涉及一种氧化铟掺杂钛钽铈靶材及其制备方法。

背景技术

氧化物靶材是一种关键性镀膜基材，主要用于磁控溅射制备TFT薄膜，被广泛应用于太阳能电池、平板和液晶显示、发光二极管等领域。锡掺杂氧化铟(IndiumTin Oxide，简称ITO)是目前使用最广泛的透明导电氧化物，约占国际市场份额90％以上。但ITO薄膜仍存在一些亟待解决的缺点，如In元素的稀缺性导致ITO薄膜成本较高、薄膜在近红外区域透光性较差、较大的脆性难以满足现代光电器件对柔性的要求等。随着科技发展以及各种电子元器件的更新换代，ITO薄膜的各项性能不再能满足应用的需要，而氧化铟掺杂氧化钛氧化钽氧化铈(氧化铟钛钽铈)靶材薄膜，在可见光范围(380～780nm)内具有较高的光学透过率(80％～90％)，是一种具有高迁移率、高载流子浓度的薄膜，被广泛应用于太阳能电池的窗口和光敏探测器等电子器件中。因此，高性能氧化铟钛钽铈靶材的生产制作对于上述领域的发展具有十分重要的推动作用。

在我们的前期专利申请CN 116082045 A中公开了一种氧化铟钛钽铈粉末的制备方法，将含铟离子、钛离子、钽离子、铈离子的溶液和碱性沉淀剂反应，过滤得到沉淀，将沉淀经研磨、煅烧后制得氧化铟钛钽铈粉末。将氧化铟钛钽铈粉末进行模压、冷等静压成型得到靶材素坯；再将靶材素坯烧结即可得到氧化铟钛钽铈靶材。其主要通过对氧化铟钛钽铈前驱体的粒径进行控制，从而使得煅烧后生成的氧化铟钛钽铈粉末具有更好的粒子均匀性。同时选择主金属离子的浓度，可有效控制靶材的孔隙率、电阻率等。专利CN 114180938A同样公开了一种氧化铟铈钛钽粉体的制备方法，主要通过控制氧化铟铈钛钽粉体粒径均匀，粒度分布小，成分均一，从而达到高密度、组织均匀及优异光电特性的效果。专利CN116041047 A公开了一种溅镀用IZO掺杂靶材及其制备方法。所述IZO掺杂靶材由氧化铟、氧化锌和掺杂氧化物组成；所述IZO掺杂靶材中Zn与In的原子比为Zn/(Zn+In)＝0.1％～7％；所述掺杂氧化物为氧化钽、氧化铈、氧化钛、氧化锗或氧化镓。该专利主要通过较低的ZnO加入量，同时选择更多的掺杂元素，达到较高的致密度和导电性。

通过对成分组成进行调节，并结合特定的制备工艺，以达到更好的靶材性能，如更高的相对密度，更小的晶体粒径，更低的电阻率及更高的抗弯强度是本领域技术人员需要克服的技术难点。

发明内容

为了进一步提高氧化铟掺杂钛钽铈靶材的性能，本发明的首要目的在于提供一种氧化铟掺杂钛钽铈靶材的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述方法制备得到的氧化铟掺杂钛钽铈靶材。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种氧化铟掺杂钛钽铈靶材的制备方法，包括如下制备步骤：

(1)按摩尔比为90.5～92.5:1.5～2.5:3～5:1.5～2.5称取氧化铟粉末、氧化钛粉末、氧化钽粉末和氧化铈粉末；

(2)将第一分散剂加入到纯水中搅拌分散均匀，然后加入步骤(1)中称取好的氧化钛粉末、氧化钽粉末和氧化铈粉末搅拌分散均匀，经过湿法研磨得到浆料一；

(3)将步骤(1)中称取好的氧化铟粉末、第二分散剂和补加水加入浆料一，经过湿法研磨得到浆料二；